LTC-3698KF LED Gösterge Veri Sayfası - 0.39 inç Rakam Yüksekliği - Sarı Turuncu Renk - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-3698KF, katı hal, tek haneli alfanümerik bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, elektronik cihazlarda net, yüksek görünürlüklü sayısal ve sınırlı alfabetik karakter çıktısı sağlamaktır. Çekirdek teknoloji, sarı-turuncu ile kırmızı spektrumda yüksek verimli ışık yayılımı üretmesiyle ünlü Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesine dayanır. Bu özel cihaz, şeffaf olmayan Galyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde üretilmiş sarı-turuncu LED çiplerini kullanır. Gösterge, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmış beyaz segmentli açık gri bir ön panele sahiptir. Kompakt 0.39 inçlik rakam yüksekliği, alanın kısıtlı ancak okunabilirliğin kritik olduğu uygulamalar için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Cihaz, piyasadaki konumunu tanımlayan birkaç önemli avantaj sunar. Parlak aydınlatılmış ortamlarda bile görünürlüğü sağlayan yüksek parlaklık ve mükemmel kontrast sağlar. Geniş görüş açısı, önemli bir netlik kaybı olmadan çeşitli pozisyonlardan okunabilmesini sağlayan önemli bir faydadır. Katı hal bir cihaz olarak, aşınacak hareketli parçası olmadan, filaman tabanlı göstergeler gibi eski teknolojilere kıyasla üstün güvenilirlik ve uzun ömür sunar. Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu uygulamalar için idealdir. Cihaz, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette sunulur, çevre düzenlemelerini karşılar. Tipik hedef pazarlar arasında endüstriyel enstrümantasyon (panel metreler, test ekipmanları vb.), tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, kahve makineleri vb.), otomotiv yardımcı göstergeleri ve güvenilir bir sayısal okuma gerektiren çeşitli gömülü sistemler bulunur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Elektriksel ve optik parametreler, gösterge çalışma sınırlarını ve performansını tanımlar. Doğru devre tasarımı ve entegrasyonu için kapsamlı bir anlayış esastır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları belirtir. Sürekli çalışma için değildir.

• Çip Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, bir LED segment çipinin güvenle ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Çip Başına Tepe İleri Akımı:60 mA. Bu akıma yalnızca 1/10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği ile darbe koşullarında izin verilir. Çoklama şemaları veya anlık daha yüksek parlaklık elde etmek için kullanışlıdır.
• Çip Başına Sürekli İleri Akım:Değer 25°C'de 25 mA'dır. Kritik olarak, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça bu değer 0.28 mA/°C oranında doğrusal olarak düşer. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım yaklaşık olarak şöyle olacaktır: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA. Bu düşürme, termal yönetim ve uzun vadeli güvenilirlik için kritiktir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +105°C. Cihaz bu geniş sıcaklık aralığında dayanabilir ve çalışabilir.
• Lehim Sıcaklığı:Paket oturma düzleminin 1.6mm altında ölçüldüğünde maksimum 260°C, en fazla 3 saniye. Bu, yeniden akış lehimleme profil kısıtlamalarını tanımlar.

2.2 Optik ve Elektriksel Karakteristikler (Tipik @ 25°C)

Bu parametreler, cihazın normal çalışma koşulları altındaki performansını tanımlar.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv):1 mA ileri akımda (IF) 500 (Min), 1300 (Tip), μcd (Mikrokandela). Bu, algılanan ışık çıktısının ölçüsüdür. Geniş aralık, bir sınıflandırma işlemini gösterir; tasarımcılar en kötü durum görünürlüğü için minimum değeri hesaba katmalıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp):IF=20mA'da 611 nm (Tipik). Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):IF=20mA'da 17 nm (Tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık anlamına gelir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):IF=20mA'da 605 nm (Tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve sarı-turuncu rengi tanımlar.
• Segment Başına İleri Gerilim (VF):IF=20mA'da 2.05 (Min), 2.6 (Tipik) Volt. Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritiktir. Sürücü, bu düşüşü aşmak için yeterli gerilimi sağlamalıdır.
• Segment Başına Ters Akım (IR):5V Ters Gerilimde (VR) 100 μA (Maks). Veri sayfası açıkça bu parametrenin yalnızca test amaçlı olduğunu ve cihazın sürekli olarak ters öngerilim altında çalıştırılmaması gerektiğini belirtir.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (Iv-m):IF=1mA'da 1.6:1 (Maks). Bu, gösterge düzgünlüğü için çok önemli bir özelliktir. Aynı rakam içindeki en parlak segmentin, en sönük segmentten en fazla 1.6 kat daha parlak olacağı anlamına gelir, böylece tutarlı bir görünüm sağlanır.
• Sızıntı (Cross Talk):≤ %2.5. Bu, bitişik bir segment aydınlatıldığında, güç verilmeyen bir segmentten istenmeyen ışık sızıntısının maksimum miktarını belirtir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "ışık şiddeti için kategorize edildiğini" belirtir. Bu, üretilen birimlerin standart bir test akımında (1mA) ölçülen ışık çıktısına (Iv) göre sınıflandırıldığı bir sınıflandırma işlemini ima eder. Belirtilen 500 ila 1300 μcd aralığı, muhtemelen mevcut farklı sınıflar arasındaki yayılımı temsil eder. Tasarımcılar, birden fazla gösterge arasında sıkı parlaklık eşleşmesi gereken uygulamalar için belirli bir sınıf seçebilir. Tek bir birim içindeki 1.6:1 şiddet eşleştirme oranı, segmentten segmente düzgünlük için ayrı, garanti edilmiş bir performans parametresidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

PDF tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunsa da, sağlanan metin gerçek grafikleri içermez. Standart LED davranışına dayanarak, bu eğriler tipik olarak şunları içerir:

• Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Üstel ilişkiyi gösterir. İleri gerilim (VF) akımla artar ve negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (sıcaklık arttıkça azalır).
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (L-I Eğrisi):Işık çıktısının düşük akımlarda akımla yaklaşık olarak doğrusal olduğunu, ancak termal ve verim düşüşü nedeniyle yüksek akımlarda doyuma ulaşabileceğini gösterir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıktısının nasıl azaldığını gösterir. Bu, akım düşürme gereksinimi ile bağlantılıdır.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, ~611nm'deki tepe noktasını ve ~17nm'lik yarı genişliği gösterir.

Tasarımcılar, standart olmayan koşullar altındaki performansı doğru bir şekilde modellemek için bu grafikler için tam veri sayfasına başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Toleranslar

Göstergenin rakam yüksekliği 0.39 inç (9.8 mm)'dir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.25mm'dir. Önemli mekanik notlar şunları içerir: pin ucu kayma toleransı ±0.4mm, segment yüzeyindeki yabancı madde ve mürekkep kirliliği sınırları, reflektör bükülme sınırı (≤uzunluğun %1'i) ve segment malzemesi içindeki kabarcık sınırı. Veri sayfası, bacaklar için 1.0 mm PCB delik çapı önerir.

5.2 Pin Bağlantısı ve Devre Şeması

Cihaz 16 pinli bir ayak izine sahiptir, ancak tüm pozisyonlarda fiziksel pin veya elektriksel bağlantı yoktur. BirOrtak Anotgösterge olarak yapılandırılmıştır. İç devre şeması, her rakamın (Rakam 1, 2, 3) anotlarının rakam başına dahili olarak birbirine bağlandığını gösterir. Her segment katodu (A, B, C, D, E, F, G ve ondalık noktalar/göstergeler için L/L1/L2) ayrı bir pine çıkarılmıştır. Bu mimari, bir mikrodenetleyicinin her rakamın ortak anodunu sırayla enerjilendirirken, o rakam için deseni paylaşılan katot hatlarında sunmasıyla çoklamalı sürüş için optimaldir.

Pin Bağlantı Özeti:Pin 2: Ortak Anot Rakam 1; Pin 6: Ortak Anot Rakam 2; Pin 8: Ortak Anot Rakam 3. Katotlar: Pin 3 (E), 4 (C), 5 (D), 7 (L/L1/L2), 9 (G), 12 (B), 15 (A), 16 (F). Pin 1, 10, 11, 13, 14 "Bağlantı Yok ve Pin Yok" olarak belirtilmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Ana montaj özelliği, lehim sıcaklık profilidir: paket oturma düzleminin 1.6mm altında ölçüldüğünde maksimum 260°C, en fazla 3 saniye. Bu standart bir kurşunsuz yeniden akış lehimleme gereksinimidir. Tasarımcılar, dahili LED çiplerine veya plastik pakete zarar gelmesini önlemek için PCB montaj süreçlerinin bu sınıra uyduğundan emin olmalıdır. Önerilen 1.0mm PCB delik çapı, doğru bacak yerleştirme ve lehim kılcal hareketine yardımcı olur. İşleme sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleri alınmalıdır. Depolama için belirtilen -35°C ila +105°C sıcaklık aralığı geçerlidir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

En yaygın sürüş yöntemi çoklamadır. Bir mikrodenetleyici veya özel bir gösterge sürücü entegresi, üç ortak anodu kontrol etmek için (transistörler üzerinden, çünkü bir rakamın tamamı için akım önemli olabilir) üç çıkış hattına ve segment katotlarını kontrol etmek için (genellikle akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akımlı bir sürücü üzerinden) sekiz çıkış hattına sahip olacaktır. Mikrodenetleyici her rakam arasında hızla döngü yapar, anodunu açar ve o rakam için yanması gereken segmentlerin katotlarını etkinleştirir. Görüntünün sürekliliği, sabit, üç haneli bir gösterge illüzyonu yaratır.

7.2 Kritik Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Segmentler için ileri akımı (IF) ayarlamak üzere her katot hattı için harici dirençler (veya sabit akımlı bir sürücü) zorunludur. Değer, besleme gerilimi (Vcc), LED ileri gerilimi (VF ~2.6V) ve istenen akıma (örneğin, iyi parlaklık için 10-20 mA, düşürme eğrisine saygı göstererek) dayalı olarak hesaplanır.
• Termal Yönetim:Sıcaklıkla akım düşürme hayati önem taşır. Yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya havalandırması zayıf muhafazalarda, aşırı ısınmayı ve hızlanmış bozulmayı önlemek için maksimum sürekli akım buna göre azaltılmalıdır.
• Çoklama Frekansı:Görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır (genellikle rakam başına >60 Hz). Görev döngüsü algılanan parlaklığı etkiler; güç ve termal hesaplamalar için ortalama akım dikkate alınmalıdır.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı bir avantajdır, ancak montaj pozisyonu yine de amaçlanan kullanıcıya göre düşünülmelidir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Vakum floresan göstergeler (VFD) veya akkor göstergeler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP LED önemli ölçüde daha düşük güç tüketimi, daha yüksek güvenilirlik ve titreşime karşı duyarsızlık sunar. Standart kırmızı GaAsP LED'lerle karşılaştırıldığında, AlInGaP teknolojisi çok daha yüksek ışık verimliliği (mA başına daha fazla ışık) ve sıcaklık ve zaman üzerinde daha iyi stabilite sağlar. Bu cihazdaki beyaz segmentli açık gri yüzün özel kombinasyonu, siyah yüzlü tam kırmızı veya tam yeşil göstergelere kıyasla kontrastı artırarak belirli koşullarda okunabilirliği potansiyel olarak iyileştirir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: "Bağlantı Yok ve Pin Yok" pozisyonlarının amacı nedir?

C: Bu genellikle, bu özel modelde bazı pinler elektriksel olarak kullanılmasa bile, bir ürün ailesindeki diğer gösterge varyantlarıyla paylaşılabilecek standart bir fiziksel ayak izini veya pin aralığını korumak için yapılır. Mekanik uyumluluğu sağlar.

S: 1.6:1 Işık Şiddeti Eşleştirme Oranını nasıl yorumlamalıyım?

C: Bu görsel düzgünlüğü garanti eder. Bir rakamın tüm segmentlerini aynı akımda ölçerseniz, en sönük segment "X" şiddetine sahip olacak ve en parlak segment "1.6 * X"'ten büyük olmayan bir şiddete sahip olacaktır. Daha düşük bir oran daha iyi düzgünlüğü gösterir.

S: Bu göstergeyi 5V'luk bir mikrodenetleyici ile doğrudan sürebilir miyim?

C: Hayır. Harici bileşenler kullanmalısınız. Mikrodenetleyici GPIO pinleri LED'ler için yeterli akımı sağlayamaz/çekemez (özellikle bir rakamın tamamı için ortak anot akımı). Ayrıca, her katotla seri olarak akım sınırlayıcı dirençlere ihtiyacınız vardır. Devre, ortak anotlar için daha yüksek akımı anahtarlamak üzere transistörlere (NPN/PNP veya MOSFET'ler gibi) ihtiyaç duyar.

10. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Basit bir 3 haneli voltmetre göstergesi tasarlamak.Analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici bir gerilimi ölçer. Yazılım bu okumayı üç ondalık basamağa dönüştürür. Bir çoklama rutini kullanarak mikrodenetleyici şunları yapar: 1) Tüm rakam anot sürücülerini kapatır. 2) Katot hatlarına "yüzler" basamağı için segment desenini çıkarır (örneğin, "1" göstermek için).