LTC-4624JR LED Gösterge Veri Sayfası - 0.4 inç Rakam Yüksekliği - Süper Kırmızı (631nm) - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-4624JR, kompakt, yüksek performanslı, üç haneli, yedi segmentli bir LED gösterge modülüdür. Başlıca uygulama alanı, test cihazları, endüstriyel kontrol panelleri, satış noktası terminalleri ve tüketici cihazları gibi net ve parlak sayısal okuma gerektiren elektronik ekipmanlardır. Bu cihazın temel avantajı, LED çiplerinde AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır. Bu teknoloji, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla kırmızı spektrumda üstün ışık verimliliği ve renk saflığı sağlar. Sonuç olarak, yüksek parlaklık ve kontrast ile mükemmel karakter görünümü elde edilir; bu da rakamların çeşitli ortam aydınlatma koşullarında bile kolayca okunabilmesini sağlar. Cihaz, ışık şiddetine göre sınıflandırılmıştır, bu da çoklu gösterge uygulamalarında tutarlı parlaklık eşleştirmesine olanak tanır.

1.1 Temel Özellikler ve Cihaz Açıklaması

Gösterge, güvenilirliğine ve performansına katkıda bulunan birkaç dikkate değer özelliğe sahiptir. 0.4 inç (10.0mm) rakam yüksekliği, boyut ve okunabilirlik arasında iyi bir denge sağlar. Segmentler sürekli ve düzgündür, temiz ve profesyonel bir görünüm sağlar. Düşük güç gereksinimi ile çalışarak enerji verimliliğini artırır. Katı hal yapısı, yüksek güvenilirlik ve uzun çalışma ömrü sunar. Ayrıca, paket kurşunsuzdur ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun olup modern elektronik üretim için uygundur.

Belirli parça numarası olan LTC-4624JR, çoklayıcı ortak katot konfigürasyonunda düzenlenmiş AlInGaP Süper Kırmızı LED çiplere sahip bir cihazı belirtir. Her rakam için sağ tarafta bir ondalık noktası içerir. Görsel tasarım, kontrastı maksimize eden ve okunabilirliği artıran beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerleri anlamak, göstergenin uzun vadeli güvenilirliğini sağlamak için çok önemlidir. Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Segment başına güç dağılımı 70 mW olarak derecelendirilmiştir. Segment başına tepe ileri akımı 90 mA'dir, ancak bu yalnızca belirli darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği) geçerlidir. Segment başına sürekli ileri akım, 25°C'de 25 mA'dir ve ortam sıcaklığı arttıkça 0.33 mA/°C oranında doğrusal olarak düşürülür (derating). Bu düşürme, termal yönetim için gereklidir. Cihaz, -35°C ila +85°C arasında bir çalışma ve depolama sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir. Lehim yeniden akış koşulu, PCB üzerindeki bileşenin oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altında, 260°C'de 3 saniye olarak belirtilmiştir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Elektriksel ve optik karakteristikler, standart 25°C ortam sıcaklığında ölçülür. Ortalama ışık şiddeti (Iv), 1 mA ileri akımda (IF) minimum 200 µcd'den tipik 650 µcd'ye kadar değişir. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 639 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd), IF=20mA'de 631 nm'dir; bu da onu kesinlikle süper kırmızı renk bölgesine yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 20 nm'dir, bu nispeten saf bir renk olduğunu gösterir. LED çip başına ileri gerilim (VF), 20mA'de 2.0V (min) ile 2.6V (maks) arasındadır. Segment başına ters akım (IR), 5V ters gerilimde (VR) maksimum 100 µA'dır. Kritik olarak, bu ters gerilim derecelendirmesinin yalnızca test amaçlı olduğunu not etmek önemlidir; uygulama devresinde ters öngerilim altında sürekli çalıştırmaktan kaçınılmalıdır. Benzer ışık alanındaki segmentler arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı maksimum 2:1'dir, bu görsel düzgünlüğü sağlar. Ek notlar, segmentler arasındaki çapraz konuşmanın ≤%2.5 olması gerektiğini ve ileri gerilim toleransının ±0.1V olduğunu belirtir.

3. Mekanik ve Paket Bilgileri

Gösterge, standart delikli DIP (Çift Sıralı Paket) formatında sağlanır. Paket boyutları, tüm ölçümler milimetre cinsinden olmak üzere veri sayfasında ayrıntılı olarak verilmiştir. Ana toleranslar, çoğu boyut için ±0.25mm ve pin ucu kayma toleransı için ±0.4mm'yi içerir. Kalite kontrol notları, segmentlerdeki yabancı madde (≤10mil), reflektör eğilmesi (≤uzunluğun %1'i), segmentlerdeki kabarcıklar (≤10mil) ve yüzeydeki mürekkep kirliliği (≤20mil) için sınırlar belirtir. PCB tasarımı için, uçlar için 1.0mm'lik bir delik çapı önerilir.

3.1 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Cihaz 14 pinli bir konfigürasyona sahiptir, ancak tüm pozisyonlar dolu değildir. Çoklayıcı ortak katot mimarisini kullanır. Dahili devre şeması, üç rakamın her birinin anot bağlantısını paylaştığını gösterir (sırasıyla pin 1, 5 ve 7'deki rakam 1, 2 ve 3 için ortak anot). Segment katotları (A-G ve DP) rakamlar arasında bağlanmıştır. Ayrıca, sağ taraftaki LED'ler (L1, L2, L3) için ayrı katotlar vardır ve bunlar pin 14'te ortak bir anotu paylaşır. Bu çoklama şeması, gerekli sürücü pin sayısını 24'ten (3 rakam * 8 segment) 14'e düşürerek arayüz devresini basitleştirir. Pin çıkışı şu şekildedir: Pin 1: Ortak Anot Rakam 1; Pin 2: Katot E; Pin 3: Katot C, L3; Pin 4: Katot D; Pin 5: Ortak Anot Rakam 2; Pin 6: Katot DP; Pin 7: Ortak Anot Rakam 3; Pin 8: Katot G; Pin 9,10,13: Bağlantı Yok; Pin 11: Katot B, L2; Pin 12: Katot A, L1; Pin 14: Ortak Anot L1,L2,L3; Pin 15: Katot F.

4. Uygulama Kılavuzları ve Tasarım Hususları

4.1 Sürme ve Devre Tasarımı

Optimum performans ve uzun ömür için, birkaç uygulama uyarısına dikkat edilmelidir. Gösterge, sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Sabit gerilim sürücüsü yerine sabit akım sürme yönteminin kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Bu, göstergedeki bireysel LED çiplerin ileri gerilimindeki (VF) değişikliklerden bağımsız olarak tutarlı bir ışık çıkışı sağlar. Sürücü devresi, amaçlanan sürücü akımının her zaman sağlanmasını garanti etmek için VF'nin (2.0V ila 2.6V) tam aralığını karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır. Devre ayrıca, ters öngerilimin metal göçüne neden olabileceği ve artan sızıntıya veya kısa devreye yol açabileceği için, açılış veya kapanış sırasında ters gerilimlere ve geçici gerilim dalgalanmalarına karşı koruma içermelidir. Güvenli çalışma akımı, mutlak maksimum değerlerden gelen 0.33 mA/°C düşürme faktörü kullanılarak, nihai uygulamadaki maksimum beklenen ortam sıcaklığına göre düşürülmelidir.

4.2 Termal ve Çevresel Hususlar

Önerilen çalışma akımını veya sıcaklığını aşmak, ciddi ışık çıkışı bozulmasına veya erken arızaya yol açabilir. Tasarımcılar, uygulamada yeterli ısı dağılımı sağlamalıdır. Özellikle yüksek nemli ortamlarda, ortam sıcaklığındaki hızlı değişikliklerden kaçınılmalıdır, çünkü bunlar göstergede yoğuşmaya neden olabilir ve potansiyel olarak elektriksel veya optik sorunlara yol açabilir. Montaj sırasında gösterge gövdesine mekanik stres uygulanmamalıdır; uygun olmayan aletler veya yöntemler kullanılmamalıdır.

4.3 Montaj ve Arayüz Notları

Dekoratif bir film veya kaplama kullanılıyorsa, genellikle basınca duyarlı yapıştırıcı ile tutturulur. Bu filmin ön panel veya kapakla yakın temas halinde olması önerilmez, çünkü dış kuvvet onun yer değiştirmesine neden olabilir. Bir sette iki veya daha fazla gösterge kullanan uygulamalarda, parlaklıkta (ton düzensizliği) fark edilir farklılıklardan kaçınmak için aynı ışık şiddeti BIN koduna sahip göstergelerin kullanılması önerilir. Nihai ürünün göstergeyi düşürme veya titreşim testine tabi tutması gerekiyorsa, belirli test koşulları önceden değerlendirilmelidir.

5. Depolama ve Taşıma

Uygun depolama, lehimlenebilirliği ve performansı korumak için gereklidir. LED göstergenin orijinal ambalajında önerilen depolama koşulları, sıcaklığın 5°C ile 30°C arasında ve bağıl nemin %60 RH'nin altında olmasıdır. Bu koşulların dışında depolama, bileşen uçlarının oksitlenmesine yol açabilir. Stokların hızla tüketilmesi ve büyük miktarlarda uzun süreli depolamadan kaçınılması tavsiye edilir. Nem bariyer torbası altı aydan uzun süre açık kalmışsa, montajdan önce 60°C'de 48 saatlik bir pişirme işlemi önerilir ve montajın pişirmeden sonraki bir hafta içinde tamamlanması gerekir.

6. Performans Eğrileri ve Sınıflandırma Sistemi

Veri sayfası, tipik elektriksel/optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur; bunlar normalde ileri akım (IF) ile ışık şiddeti (Iv), ileri gerilim (VF) ile sıcaklık ve spektral dağılım arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu eğriler, tasarımcıların standart dışı koşullar altındaki performansı tahmin etmesi için hayati öneme sahiptir. Cihaz, ışık şiddetine göre sınıflandırılmıştır (binned). Bu, birimlerin standart bir test akımında ölçülen ışık çıkışlarına göre test edildiği ve gruplandırıldığı anlamına gelir. Çoklu birim uygulamasında aynı sınıftan göstergeler kullanmak, görsel tutarlılığı sağlar. PDF alıntısı dalga boyu veya gerilim sınıflandırmasını ayrıntılı olarak vermese de, baskın dalga boyu (631nm) ve ileri gerilim toleransı (±0.1V) üzerindeki sıkı spesifikasyonlar, doğası gereği yüksek derecede bir düzgünlük sağlar.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTC-4624JR'nin temel farklılaşması, kırmızı LED'ler için AlInGaP teknolojisini kullanmasında yatar. Eski GaAsP (Galyum Arsenür Fosfit) kırmızı LED'lere kıyasla, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar; bu da aynı sürücü akımı için daha büyük parlaklık veya daha düşük güçte eşdeğer parlaklık sağlar. Ayrıca, GaAsP'nin genellikle turuncumsu-kırmızı tonuna kıyasla daha doygun ve saf bir kırmızı renk (baskın dalga boyu ~631nm) sağlar. Çoklayıcı ortak katot tasarımı, statik sürücü göstergelere kıyasla pin verimli bir arayüz sunarak mikrodenetleyici G/Ç veya sürücü IC gereksinimlerini azaltır. Beyaz segmentli gri yüz, kontrastı artıran bir tasarım seçimidir ve bu da onu birçok uygulamada tamamen kırmızı veya düşük kontrastlı renk şemalarına tercih edilir kılar.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Pin çıkışında bahsedilen "L1, L2, L3" pinlerinin amacı nedir?

C: Bunlar, muhtemelen her rakamın sağ tarafında konumlanmış (örneğin, bir saat göstergesinde iki nokta üst üste veya diğer göstergeler için) ek LED'lerin katot pinleridir. Pin 14'te ortak bir anotu paylaşırlar ve yedi segmentli rakamlardan bağımsız olarak kontrol edilebilirler.

S: Bu göstergeyi, akım sınırlayıcı dirençler kullanarak 5V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

C: Evet, ancak dikkatli bir hesaplama gereklidir. VF'nin 2.6V (maks) ve istenen IF'nin 20mA olduğunu varsayarsak, gerekli seri direnç R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm olacaktır. Mikrodenetleyici pininin gerekli çoklanmış akımı çekebildiğinden veya sağlayabildiğinden emin olmalısınız. Özel bir sürücü IC (MAX7219 veya HT16K33 gibi) genellikle daha sağlam bir çözümdür.

S: Mutlak maksimum sürekli akım 25°C'de 25mA'dir ancak düşürülür. 50°C'de güvenilir çalışma için hangi akımı kullanmalıyım?

C: 0.33 mA/°C düşürme faktörü kullanılarak: Sıcaklık artışı = 50°C - 25°C = 25°C. Akım düşürme = 25°C * 0.33 mA/°C = 8.25 mA. Bu nedenle, 50°C'de önerilen maksimum sürekli akım 25 mA - 8.25 mA =16.75 mA'dir. Bu akımda veya altında çalışmak güvenilirliği sağlar.

S: Neden ters öngerilime karşı bu kadar güçlü bir şekilde uyarı yapılıyor?

C: Ters bir gerilim uygulamak (IR testi için kullanılan 5V bile), yarı iletken bağlantı içindeki metal atomlarının elektromigrasyonuna neden olabilir. Zamanla bu, iletken yollar oluşturabilir, artan sızıntı akımına veya kalıcı bir kısa devreye yol açarak segmenti işlevsiz hale getirebilir.

9. Çalışma Prensibi

Yedi segmentli bir gösterge, bir rakam "8" deseninde düzenlenmiş yedi LED çubuğun (A'dan G'ye segmentler) ve bir ondalık noktası (DP) için ek bir LED'in birleşimidir. Bu segmentlerin belirli kombinasyonlarını seçerek aydınlatarak, tüm ondalık rakamlar (0-9) ve bazı harfler oluşturulabilir. LTC-4624JR, üç bu tür rakam birleşimini tek bir pakette entegre eder. Çoklanmış ortak katot tasarımını kullanır. Bu şemada, farklı rakamlardaki aynı segment için tüm anotlar dahili olarak birbirine bağlanır. Her rakamın katotları ayrıdır. Bir sayı göstermek için, mikrodenetleyici, tüm rakamlarda istenen karakter için yanması gereken segmentlerin anotlarını aktifleştirir (yüksek seviyeye çeker). Daha sonra, o karakterin görünmesi gereken belirli rakamın katotunu topraklar (düşük seviyeye çeker). Bu işlem her rakam için hızlı bir şekilde (genellikle >100Hz frekansta) tekrarlanır. Görsel kalıcılık nedeniyle, üç rakam da aynı anda ve sürekli yanıyormuş gibi görünür. Bu yöntem, 24 segmentin her birini (3 rakam * 8 segment) ayrı ayrı kablolamaya kıyasla gerekli kontrol hatlarının sayısını büyük ölçüde azaltır.

10. Gelişim Trendleri ve Bağlam

LTC-4624JR, delikli sayısal göstergeler için olgun ve güvenilir bir teknolojiyi temsil eder. Gösterge teknolojisindeki daha geniş trend, otomatik montaj, daha yüksek yoğunluk ve daha ince profiller için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine doğru ilerlemektedir. Yedi segmentli göstergeler için bu, esnek bir PCB üzerinde SMD LED'ler veya chip-on-board (COB) tasarımları gibi paketler anlamına gelir. Ayrıca, AlInGaP'nin kırmızı/turuncu/sarı ve InGaN'ın mavi/yeşil/beyaz için standart olduğu daha yüksek verimli LED malzemelerine doğru sürekli bir itiş vardır. OLED'ler ve nokta matris LCD'ler daha fazla grafik esnekliği sunarken, yedi segmentli LED göstergeler, yüksek parlaklık, geniş görüş açıları, aşırı sıcaklık toleransı ve basit dijital okumaların en önemli olduğu endüstriyel, otomotiv ve açık hava ekipmanları gibi uygulamalarda baskın olmaya devam etmektedir. Bu cihaz için tartışılan çoklama ve sabit akım sürme prensipleri, paket tipinden bağımsız olarak, çoğu modern çok haneli LED gösterge ile arayüz oluşturmak için temel olmaya devam etmektedir.