LTC-2621JD-04 LED Dijital Gösterge Veri Sayfası - 0.28 İnç Karakter Yüksekliği - Süper Parlak Kırmızı (650nm) - 2.6V İleri Gerilim - Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-2621JD-04, net dijital okuma gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, kompakt ve yüksek performanslı üç haneli yedi segmentli bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, elektronik cihazlarda görsel dijital çıktı sağlamaktır. Cihazın temel avantajı, opak GaAs alt tabaka üzerine üretilen LED çiplerinin üretiminde gelişmiş AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfit) yarı iletken teknolojisinin kullanılmasıdır. Bu kombinasyon, ikonik "süper parlak kırmızı" ışık yayma özelliğini ortaya çıkarır. Gösterge, kontrastı ve okunabilirliği artıran beyaz segment kodlu gri panel tasarımına sahiptir. Hedef pazar, endüstriyel ölçüm cihazları, tüketici elektroniği, test ve ölçüm ekipmanları ile güvenilir, düşük güç tüketimli dijital gösterge gerektiren her türlü gömülü sistemi içerir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Karakter Yüksekliği:0.28 inç (7.0 mm), boyut ve görünürlük arasında iyi bir denge sağlar.
• Segment Tasarımı:Sürekli ve düzgün segment yapısı, mükemmel karakter görünümü ve estetiği sağlar.
• Enerji Verimliliği:Düşük güç tüketimi, pil ile çalışan veya enerji tüketimine önem veren uygulamalar için uygundur.
• Optik Performans:Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast, her türlü aydınlatma koşulunda iyi okunabilirliği garanti eder.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, eksenden sapmış konumlardan da ekran içeriğinin okunmasına olanak tanır.
• Güvenilirlik:Katı hal güvenilirliği, hareketli parça içermez, bu da uzun bir kullanım ömrü sağlar.
• Kalite Kontrolü:Cihazlar, ışık şiddetine göre sınıflandırılır ve farklı üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığı sağlanır.

2. Teknik Özelliklerin Detaylı Açıklaması

Bu bölüm, spesifikasyon belgesine dayanarak cihazın temel teknik parametrelerini detaylı ve objektif bir şekilde analiz eder.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya üzerinde çalışma garantisi verilmez.

• Segment başına maksimum güç tüketimi:Maksimum 70 mW. Bu, tek bir segmentin ısı olarak dağıtabileceği maksimum sürekli gücü sınırlar.
• Her segment tepe ileri akımı:Maksimum 90 mA, ancak yalnızca belirli darbe koşullarında: 1/10 görev döngüsü ve 0.1 milisaniye darbe genişliği. Bu değer, çoklama veya kısa süreli yüksek parlaklık darbeleri için geçerlidir.
• Her segment sürekli ileri akım:Maksimum 25 mA, 25°C'de. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'yi aştığında, bu akım 0.33 mA/°C oranında doğrusal olarak azaltılır. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım yaklaşık olarak: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA'dır.
• Her segment ters voltaj:Maksimum 5 V. Bu değerin aşılması jonksiyon delinmesine neden olabilir.
• Çalışma sıcaklığı aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama sıcaklığı aralığı:-35°C ila +85°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Maksimum 260°C, en fazla 3 saniye, ölçüm noktası montaj düzleminin 1.6 mm altındadır. Bu, dalga lehimleme veya reflow lehimleme işlemlerinde termal hasarı önlemek için kritik öneme sahiptir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ta=25°C)

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik çalışma parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):200 μcd (minimum) ile 600 μcd (maximum) arasında değişen ve tipik bir değeri ima eden aralık. İleri yön akımı (I_F) 1 mA iken ölçülür. Bu, algılanan parlaklık için kritik bir parametredir.
• Tepe emisyon dalga boyu (λ_p):650 nm (tipik). Bu, spektral çıktının en güçlü olduğu ve "süper parlak kırmızı" rengini tanımlayan dalga boyudur.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):20 nm (tipik değer). Bu, spektral saflığı ifade eder; değer ne kadar küçükse, ışık o kadar tek renklidir. 20nm, AlInGaP kırmızı LED'ler için tipik bir değerdir.
• Baskın dalga boyu (λ_d):639 nm (tipik değer). Bu, LED rengiyle eşleşen ve insan gözü tarafından algılanan tek bir dalga boyudur, genellikle tepe dalga boyundan biraz farklıdır.
• Her bir segment ileri yönlü voltaj (V_F):2.1 V (minimum) ile 2.6 V (maksimum) arasında değişir, I_F=20 mA'de tipik değer 2.6 V'dur. Bu, akım sınırlama devrelerinin tasarımı için kritik öneme sahiptir.
• Her bir segment ters yönlü akım (I_R):ters yönlü voltaj (V_R5V olduğunda, maksimum 100 μA.
• Işık şiddeti eşleştirme oranı (I_V-m):Maksimum 2:1. Bu, cihaz içindeki en parlak ve en karanlık segment/bit arasında izin verilen maksimum oranı belirleyerek düzgünlüğü sağlar.

Ölçüm Açıklaması:Işık şiddeti, insanın parlaklık algısıyla ilişkili ölçüm sonuçları sağlamak için, CIE fotopik görme tepki eğrisine yaklaşık bir sensör ve filtre kullanılarak ölçülür.

3. Sınıflandırma ve Derecelendirme Sistemi

Veri sayfası, cihazın "ışık şiddetine göre sınıflandırıldığını" açıkça belirtir. Bu, bir derecelendirme sürecinin varlığı anlamına gelir.

• Işık Şiddeti Derecelendirmesi:I_VBelirtilen geniş aralık (200-600 μcd), üretilen parçaların test edildiğini ve farklı şiddet derecelerine ayrıldığını göstermektedir. Tasarımcılar, belirli bir parlaklık seviyesi gerektiren veya birden fazla ekran arasında sıkı bir düzgünlük gerektiren uygulamalar için bir derece seçebilir.
• İleri yönlü voltaj:Belirtilen aralık (2.1-2.6V) aynı zamanda voltaj derecelendirmesine yol açabilir, bu da büyük dizilerin güç tasarımı için önemli olabilir.
• Dalga boyu:λ için tipik değerler verilmiş olsa da,_pve λ için,_dbelirli renk koordinatlarına yönelik sıkı tolerans sınıfları sunulabilir, ancak bu özet spesifikasyon belgesinde ayrıntılı olarak açıklanmamıştır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Spesifikasyon belgesi "Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunmaktadır. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, standart içeriğini ve önemini çıkarabiliriz.

• Göreceli Işık Şiddeti - İleri Yön Akımı (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıkışının akım arttıkça genellikle doğrusal altı bir ilişkiyle nasıl değiştiğini gösterecek ve yüksek akımlardaki verim düşüşünü vurgulayacaktır.
• İleri Yön Gerilimi - İleri Yön Akımı:Diyotun I-V karakteristiğini gösterir, seri direnç değerinin hesaplanması veya sabit akım sürücülerinin tasarımı için kritik öneme sahiptir.
• Bağıl Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir, bu termal yönetim için kilit bir faktördür.
• Spektrum Dağılımı:Göreceli Yoğunluk vs. Dalga Boyu grafiği, yaklaşık 650 nm'de bir tepe ve 20 nm yarı genişlik göstermektedir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Bu cihaz standart LED ekran paketini kullanır. Tüm boyutlar milimetre (mm) cinsindendir. Belirli bir özellik farklı şekilde belirtilmediği sürece genel tolerans ±0.25 mm'dir (≈±0.01 inç). Kesin boyut çizimleri spesifikasyon belgesinde referans verilmiştir ancak burada ayrıntılı olarak açıklanmamıştır. Temel hususlar toplam uzunluk, genişlik, yükseklik, rakam aralığı, pin aralığı ve pin boyutlarını içerir.

5.2 Bacak Bağlantıları ve Dahili Devre

LTC-2621JD-04, birçoklu ortak anotcihazdır. Bu, her rakamın anodunun dahili olarak rakamsal olarak birbirine bağlandığı, ancak her bir segment tipinin (A-G, DP) katotlarının rakamlar arasında ortak olduğu anlamına gelir.

Pin tanımı (16 pin paketi):

• Pin 1: Katot D
• Pin 2: Ortak Anot (Rakam 1)
• Pin 3: Katot D.P. (ondalık nokta)
• Pin 4: Katot E
• Pin 5: Ortak anot (Rakam 2)
• Pin 6: Katot C
• Pin 7: Katot G
• Pin 8: Ortak anot (Rakam 3)
• Pin 9: Bağlantı yok
• Pin 10: Pinsiz
• Pin 11: Pinsiz
• Pin 12: Katot B
• Pin 13: L1, L2, L3 ortak anotu (iki nokta üst üste veya başka bir işaret olabilir)
• Pin 14: Pin yok
• Pin 15: Katot A
• Pin 16: Katot F

İç devre şeması:Şematik, üç ortak anot düğümünün (her basamak için bir tane) pin 2, 5 ve 8'e bağlandığını göstermektedir. Her segment katodu (A-G, DP), kendi ilgili pinine bağlı tek bir düğümdür ve her basamakta o segmentin LED'i, o basamağın ortak anotu ile paylaşılan segment katodu arasına bağlanmıştır. Bu yapı, çoklama sürücüsü için oldukça uygundur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Sağlanan temel kılavuz, lehimleme için mutlak maksimum değerlerdir:Maksimum 260°C, en fazla 3 saniye, ölçüm noktası montaj düzleminin 1.6 mm altındadır.

• Reflow Lehimleme:Standart kurşunsuz reflow lehimleme eğrisi, 260°C'yi aşmayan tepe sıcaklığı ve 240°C üzerinde çok kısa süre ile uyumlu olmalıdır. 1.6 mm ölçüm noktası eğri doğrulama için kritiktir.
• Dalga Lehimleme:Mümkündür, ancak 260°C/3 saniye sınırını karşılamak için temas süresi ve sıcaklık dikkatlice kontrol edilmelidir.
• El lehimi:Sıcaklık kontrollü havya kullanın. Isıyı LED bacaklarına doğrudan değil, PCB lehim pedlerine uygulayın ve lehimleme işlemini hızlıca tamamlayın.
• Depolama Koşulları:Belirtilen depolama sıcaklığı aralığında (-35°C ila +85°C) kuru ve statik elektriğe karşı korumalı bir ortamda saklayın. Nemli ortamlara maruz kalırsa, neme duyarlı bileşenler kullanımdan önce kurutma işlemine tabi tutulabilir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devresi

Çoklu ortak anot konfigürasyonu için sürücü devresi gereklidir. Tipik tasarım şunları kullanır:

• Mikrodenetleyici veya sürücü IC:Zamanlama ve veri kontrolü için kullanılır.
• Bit Sürücü:Ortak anot pimlerine (2, 5, 8, 13) akım sağlamak için PNP transistör veya özel yüksek taraf anahtarı.
• Segment Sürücü:Mikrodenetleyici portu veya düşük taraf sürücü IC (örneğin, açık drenaj çıkışlı 74HC595 kaydırmalı kaydedici veya özel LED sürücüsü), segment katot pimlerinden (1, 3, 4, 6, 7, 12, 15, 16) akım çekmek için kullanılır.
• Akım Sınırlama Direnci:Sabit voltaj sürücü kullanıldığında, her segment LED yerine, her segment katot hattı için bir direnç gereklidir. Direnç değeri R = (V_{Güç kaynağı}- V_F) / I_Fhesaplanır. 5V güç kaynağı için, I_F=10 mA, V_F=2.6V, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Daha iyi düzgünlük için sabit akım sürücüler tercih edilir.

7.2 Tasarım Hususları

• Çoklama Frekansı:使用足够高的刷新率以避免可见闪烁（通常每位>60 Hz，因此3位扫描速率>180 Hz）。
• Tepe Akımı vs. Parlaklık:Sürekli akım derecesini korurken yüksek ortalama parlaklık elde etmek için, daha yüksek tepe akımına (90 mA'ya kadar darbe derecesi) sahip çoklama kullanılır. Örneğin, 1/3 görev döngüsü (3 bit) ile sürüldüğünde, 30 mA tepe akımında her segmentin ortalama akımı 10 mA olur.
• Isı Yönetimi:Özellikle maksimum nominal değerlere yakın sürüşlerde, PCB düzeninin ısı dağılımına izin verdiğinden emin olun. Yüksek ortam sıcaklıkları akım düşürme gerektirecektir.
• ESD Koruması:LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj sırasında uygun ESD önlemleri alınmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaP kırmızı LED veya daha büyük dijital göstergeler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, LTC-2621JD-04 belirli avantajlar sunar:

• AlInGaP vs. GaAsP/GaP:AlInGaP teknolojisi, önemli ölçüde daha yüksek ışık yayma verimliliği sağlayarak ortam ışığında daha yüksek parlaklık ve daha iyi görünürlük sunar. "Süper parlak kırmızı" rengi de daha canlıdır.
• Küçük karakter yüksekliği (0.28 inç):Gri panel/Beyaz segment:
• Segmentler sönükken, bu yüzey işlemi yüksek kontrast sağlar ve tam siyah veya tam gri panellere kıyasla genel görüntü estetiğini ve okunabilirliği artırır.Yoğunluk Derecelendirmesi:
• Bu derecelendirme, düşük maliyetli ekranlarda her zaman bulunmayan bir düzeyde kalite kontrolü ve öngörülebilirlik sağlar.9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Özelliklere Dayalı)

Q1: "Ortak anot" konfigürasyonunun amacı nedir?

A1: Ortak anot, çoklama işlemini basitleştirir. Bir basamağı aydınlatmak için, o basamağın anot pimine pozitif voltaj uygularken, aydınlatmak istediğiniz segmentlerin katotlarını topraklarsınız. Bu, gereken sürücü pimi sayısını (7 segment + 1 DP) * 3 basamak = 24'ten 3 anot + 8 katot = 11'e düşürür.
Q2: Bu ekranı sürmek için direnç değerleri nasıl hesaplanır?

A2: Ohm Kanunu kullanılarak: R = (V
Güç kaynağı_{- V}) / I_F. Veri sayfasındaki maksimum V_F(2.6V) kullanın, böylece yüksek V_F'li bileşenler için bile direnç üzerinde yeterli voltaj düşüşü olur. İstenen parlaklık için I_F'yi seçin, sürekli (25°C'de 25mA) veya darbe derecelendirmesi dahilinde kalın._FQ3: Bu ekranı 3.3V mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

A3: Mümkün, ancak sınırlamalar var. Eğer V
2.6V ise, 3.3V altında akım sınırlama direncinde sadece 0.7V'luk bir gerilim düşümü kalır. 10mA akım için, R=70Ω. Bu düşük direnç değeri kullanılabilir, ancak V_Fdeğişimi önemli bir parlaklık değişimine yol açacaktır. Kararlı performans için, daha yüksek bir besleme gerilimi (örneğin 5V) sağlamak üzere sabit akım sürücüsü veya yükseltici dönüştürücü kullanılması önerilir._FQ4: "Işık şiddeti eşleştirme oranı 2:1" ne anlama geliyor?

A4: Bu, tek bir LTC-2621JD-04 ünitesi içinde, aynı koşullar (I
=1mA) altında ölçüldüğünde, en parlak segment veya rakamın parlaklığının, en koyu segment veya rakamın parlaklığının iki katını geçmeyeceği anlamına gelir. Bu, görsel düzgünlüğü sağlar._F10. Tasarım ve Kullanım Durumu Çalışmaları

Senaryo: Taşınabilir dijital multimetre ekranı tasarımı

LTC-2621JD-04 mükemmel bir seçimdir. 0,28 inçlik rakam yüksekliği oldukça okunabilirdir. Düşük güç tüketimi gereksinimi, pil ömrü için çok önemlidir. Çoklama tasarımı, mikrodenetleyici pin sayısını en aza indirir. Tasarım, mikrodenetleyicinin zamanlayıcısını kullanarak rakam 1, 2 ve 3'ü yaklaşık 200 Hz frekansla döngüsel olarak tarayacaktır. Segment verileri bir arama tablosundan alınacaktır. Güç tüketimini azaltmak için, ekran parlaklığı (I
), fototransistör tarafından algılanan ortam ışığına göre dinamik olarak ayarlanabilir. Yüksek kontrastlı gri/beyaz panel, karanlık ve aydınlık atölye ortamlarında okunabilirliği sağlar. AlInGaP süper parlak kırmızı LED, net ve dikkat çekici okumalar sunar._F11. Teknik Prensip Tanıtımı

LTC-2621JD-04 dayalı

AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfit)yarı iletken malzemesine dayanmaktadır. Bu malzeme,GaAs (galyum arsenür)Substrat üzerinde. "Opak" GaAs substrat kullanılmasının nedeni, yayılan ışığı emmesidir, ancak AlInGaP aktif katmanı, yeterli ışığın çipin üstünden kaçmasını sağlayacak kadar yüksek bir iç verimliliğe sahiptir. P-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Yeniden birleşmeleri, enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu örnekte yaklaşık 650 nm (kırmızı). Yedi segmentli format, tanınabilir sayısal segmentler oluşturmak için desenli bir optik lens/difüzör altına birden fazla mini LED çipinin (veya birden fazla yalıtılmış ekleme sahip tek bir çipin) yerleştirilmesiyle elde edilir.12. Teknoloji Trendleri ve Arka Plan

Bu özel cihaz delikli montaj teknolojisi kullanmasına rağmen, temeldeki AlInGaP malzeme sistemi hala oldukça ilgilidir. Görüntüleme teknolojisi eğilimleri şunları içerir:

Miniaturizasyon:

• Otomatik montajı sağlamak için, çoklu segmentli gösterge göstergeleri bile olsa, yüzeye montaj cihazı (SMD) paketlemesine doğru gelişme.Entegrasyon:
• Tasarımı basitleştirmek için LED dizisini ve sürücü IC'yi tek bir paket veya modülde birleştirme.İleri Malzemeler:
• Verimliliği artırmak ve yeni renkler geliştirmek için GaN (mavi/yeşil/beyaz için) ve AlInGaP gibi malzemelere dayalı sürekli araştırmalar. Kırmızı/turuncu/sarı ışık için AlInGaP, baskın yüksek performanslı teknolojidir.Uygulama Değişimi:
• Ayrık yedi segmentli göstergeler olgunlaşmış olsa da, basitlik, maliyet, güvenilirlik ve yüksek görünürlüğün kritik olduğu uygulamalarda (endüstriyel kontrol, ev aletleri, ölçüm cihazları) hala hayati önem taşırlar. OLED ve LCD gibi yeni teknolojilerle bir arada var olurlar ve her biri görüş açısı, güneş ışığında okunabilirlik, güç tüketimi ve maliyet gibi faktörlere göre farklı pazar segmentlerine hizmet eder.LTC-2621JD-04, bu gelişen manzarada sağlam, yerleşik bir çözümü temsil eder ve hedeflenen uygulamalar için performans, güvenilirlik ve maliyet arasında kanıtlanmış bir denge sunar.

The LTC-2621JD-04 represents a robust, well-established solution within this evolving landscape, offering a proven balance of performance, reliability, and cost for its intended applications.