LTD-5023AJD LED Ekran Veri Sayfası - 0.56 İnç Rakam Yüksekliği - 2.6V İleri Gerilim - Hiper Kırmızı Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTD-5023AJD, iki haneli, yedi segment artı ondalık noktalı bir LED ekran modülüdür. 0.56 inç (14.22 mm) rakam yüksekliği ile çeşitli ölçüm cihazları ve ekran uygulamaları için uygun, net ve okunabilir sayısal çıktı sağlar. Cihaz, GaAs substratı üzerinde epitaksiyel olarak büyütülmüş gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) Hiper Kırmızı LED çiplerini kullanır. Bu teknoloji, yüksek verimliliği ve mükemmel ışık performansı ile bilinir. Ekran, çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirliği artıran klasik ve yüksek kontrastlı bir görünüm sunan, beyaz segmentli açık gri bir yüze sahiptir.

1.1 Temel Avantajlar

• Yüksek Parlaklık ve Kontrast:AlInGaP teknolojisi, ekranın kolayca görülebilmesini sağlayan üstün ışık şiddeti sunar.
• Geniş Görüş Açısı:Geniş bir görüş pozisyonu yelpazesinde tutarlı parlaklık ve renk sağlar.
• Düşük Güç Gereksinimi:Verimli çalışma için tasarlanmıştır, bu da pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlar için uygun hale getirir.
• Mükemmel Karakter Görünümü:Temiz ve profesyonel bir sayısal ekran için sürekli, düzgün segmentlere sahiptir.
• Katı Hal Güvenilirliği:LED'ler, diğer ekran teknolojilerine kıyasla uzun çalışma ömrü ve şok ve titreşime karşı dayanıklılık sunar.
• Işık Şiddeti için Kategorize Edilmiş:Cihazlar, tasarım tutarlılığına yardımcı olmak için tutarlı parlaklık seviyeleri için gruplandırılır.
• Kurşunsuz Paket:Çevre düzenlemelerine (örn. RoHS) uygundur.

1.2 Hedef Pazar

Bu ekran, güvenilir, parlak ve okunması kolay sayısal göstergeler gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanım alanları arasında test ve ölçüm ekipmanları, endüstriyel kontrol panelleri, tıbbi cihazlar, tüketici cihazları, otomotiv gösterge panelleri (ikincil ekranlar) ve satış noktası terminalleri bulunur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:Maksimum 70 mW.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA (1 kHz, %10 görev döngüsünde). Bu değer, aşırı ısınma olmadan daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için darbe çalışması içindir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça bu akım, 0.33 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) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA.
• Segment Başına Ters Gerilim:Maksimum 5 V. Bunun aşılması LED bağlantısını bozabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Oturma düzleminin 1.6mm altında ölçüldüğünde, maksimum 260°C'ye kadar 3 saniye dayanabilir; bu, yeniden akış lehimleme işlemleri için kritiktir.

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

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):1 mA ileri akımında (I_F) 320 μcd (min) ila 700 μcd (max) aralığındadır. 10 mA'de tipik şiddet 16250 μcd (16.25 mcd)'dir. Bu yüksek verimlilik, AlInGaP teknolojisinin bir işaretidir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):650 nm (tipik). Bu, ışık çıktısının spektral tepe noktasını tanımlar ve onu spektrumun hiper kırmızı bölgesine yerleştirir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; daha dar bir genişlik daha monokromatik bir renk anlamına gelir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):639 nm (tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan dalga boyudur ve renk spesifikasyonu için çok önemlidir.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):I_F=20 mA'de 2.1 V (min), 2.6 V (tipik). Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için esastır.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):5V ters gerilimde (V_R) 100 μA (maks).
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (I_V-m):I_F=1 mA'de 2:1 (maks). Bu, bir cihaz içindeki segmentler arasında izin verilen maksimum parlaklık değişimini belirtir ve görsel tutarlılığı sağlar.

Not: Işık şiddeti ölçümleri, insan görüşüyle ilgili doğruluk için CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kullanır.

3. Gruplandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Kategorize Edilmiş" olduğunu belirtir. Bu, ekranların standart bir test akımında (muhtemelen 1 mA veya 10 mA) ölçülen optik çıktıya göre sıralandığı bir gruplandırma sürecini ifade eder. Tasarımcılar, bir üründeki birden fazla birimde tutarlı parlaklık sağlamak ve ekranlar arasında fark edilir varyasyonları önlemek için grupları seçebilir. Bu alıntıda belirli grup kodları sağlanmamış olsa da, tipik gruplar ışık şiddeti aralıklarıyla tanımlanır (örn. Grup A: 500-600 μcd, Grup B: 600-700 μcd).

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Sağlanan metinde gösterilmemiş olsa da, bu tür eğriler genellikle şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:Bir segment için ileri gerilim ve akım arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir, AlInGaP için yaklaşık 1.8-2.0V civarında bir açma gerilimi vardır ve 20 mA'de tipik 2.6V'ye yükselir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği:Işık çıktısının akımla nasıl arttığını gösteren bir grafiktir. Düşük akımlarda genellikle doğrusaldır, ancak yüksek akımlarda termal etkiler nedeniyle doyabilir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği:Sıcaklık arttıkça ışık çıktısının nasıl azaldığını gösterir. AlInGaP LED'ler, diğer bazı malzemelere kıyasla iyi yüksek sıcaklık performansına sahiptir, ancak yine de güç düşürme gereklidir.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, ~650 nm'deki tepe noktasını ve 20 nm yarı genişliği gösterir.

Bu eğriler, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak ve belirli uygulama ihtiyaçları için sürüş koşullarını optimize etmek (örn. parlaklığı maksimize etmeye karşı verimliliği veya ömrü maksimize etmek) için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, standart bir çift sıralı pakette (DIP) gelir. Tüm boyutlar milimetre cinsinden belirtilmiştir ve genel tolerans ±0.25 mm (0.01")'dir. Kesin şekil, segment aralığı, bacak aralığı ve genel yükseklik/genişlik/uzunluk, veri sayfasının 2. sayfasındaki boyut çiziminde tanımlanmıştır. Bu çizim, PCB ayak izi tasarımı ve nihai ürüne mekanik entegrasyon için kritiktir.

5.2 Bacak Bağlantısı ve Dahili Devre

LTD-5023AJD birortak katottipi ekrandır. Bu, her bir rakam için LED'lerin katotlarının (negatif terminaller) dahili olarak birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Bacak bağlantısı aşağıdaki gibidir:

• Bacak 1-4, 15-18:1. Rakamın.
• segmentlerini (A, B, C, D, E, F, G, DP) kontrol eder.Bacak 5-13:.
• 2. Rakamınsegmentlerini (A, B, C, D, E, F, G, DP) ve ortak katodunu kontrol eder..

Bacak 14:

1. Rakamın ortak katodudur.

Dahili devre şeması, 14 LED segmentinin (rakam başına 7, artı iki ondalık nokta) düzenini ve bunların 18 bacağa bağlantısını gösterir. Her iki rakamı da sürmek için çoklama gereklidir: aktif rakamın istenen segmentleri için anot sinyalleri sağlarken, 1. Rakam ve 2. Rakamın katotlarını dönüşümlü olarak etkinleştirerek, her iki rakam da daha az G/Ç hattı ile kontrol edilebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Mutlak maksimum değer, bir lehimleme sıcaklık profilini belirtir: paket, oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altında bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir (yani, PCB üzerinde bacağın yakınında). Bu, kurşunsuz yeniden akış lehimleme işlemleri (örn. SAC305 lehim kullanarak) için standart bir değerdir. Tasarımcılar, LED çiplerine veya plastik pakete zarar gelmesini önlemek için yeniden akış fırın profilinin bu sınırlar içinde kalmasını sağlamalıdır. Taşıma sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleri alınmalıdır. Depolama, düşük nemli bir ortamda belirtilen -35°C ila +85°C aralığında yapılmalıdır.

7. Uygulama Önerileri_F7.1 Tipik Uygulama Devreleri_FBu ekranı sürmek için bir mikrodenetleyici veya özel bir sürücü entegre devresi gereklidir. Ortak katot ekranlar için, katot bacakları toprağa bağlanır (çoklama için bir transistör anahtarı üzerinden) ve anot bacakları akım sınırlı bir gerilim kaynağına bağlanır (örn. seri bir direnç veya sabit akım sürücüsü üzerinden). İleri gerilim (V_{) 2.6V ve istenen akım (I}, örn. tam parlaklık için 10-20 mA) seri direnç değerini belirler: R = (V_Fkaynak_F- V

) / I

• . İki rakamı her biri 10 mA'de çokluyorsanız, rakamın açık olduğu süredeki tepe akım 10 mA olabilir, ancak segment başına ortalama akım daha düşüktür, bu da güç tüketimini azaltır.7.2 Tasarım Hususları
• Akım Sınırlama:Her zaman seri dirençler veya sabit akımlı sürücüler kullanın. Bir LED'i asla doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın.
• Çoklama:Çok haneli ekranlar için bacak sayısını en aza indirmek için gereklidir. Yenileme hızı, görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek (>60 Hz) olmalıdır._FIsı Yönetimi:_FLED'ler verimli olsa da, segment başına güç dağılımı (P = V
• * I) 52 mW'ye (2.6V * 20mA) kadar ulaşabilir. Özellikle yüksek akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında sürüş yapılıyorsa yeterli havalandırma sağlayın.

Görüş Açısı:

Geniş görüş açısı faydalıdır, ancak ekranı monte ederken birincil kullanıcının görüş hattını dikkate alın.

8. Teknik Karşılaştırma

Standart GaAsP (Galyum Arsenür Fosfür) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP Hiper Kırmızı LED, önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği (mA akım başına daha fazla ışık çıktısı) ve yüksek sıcaklıklarda daha iyi performans sunar. Beyaz LED'lerle (genellikle mavi LED + fosfor) karşılaştırıldığında, üstün renk saflığı ve tipik olarak monokromatik kırmızı ışık için daha yüksek verimlilik sunar. 0.56" rakam yüksekliği, daha küçük (0.3") veya daha büyük (0.8") ekranlara kıyasla okunabilirlik ve kompaktlık arasında iyi bir denge sunan yaygın bir boyuttur.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu (650nm) ile baskın dalga boyu (639nm) arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu, spektral çıktı eğrisindeki en yüksek noktadır. Baskın dalga boyu, insan gözüne aynı renkte görünecek olan monokromatik ışığın tek dalga boyudur. Genellikle hafifçe farklılık gösterirler._FS: Bu ekranı 3.3V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

C: Evet. V

2.6V olduğu için 3.3V besleme yeterlidir. Seri direnç şöyle olacaktır: R = (3.3V - 2.6V) / 0.020A = 35 Ohm. Standart 33 veya 39 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır.

S: Tepe ileri akım (90mA) neden sürekli akımdan (25mA) çok daha yüksek?

C: LED, aşırı ısınmadan kısa, yüksek akımlı darbeleri kaldırabilir, bu da daha parlak ekran çoklama şemalarına (her rakamın sadece zamanın bir kısmında açık olduğu) veya çok parlak flaşlar oluşturmaya olanak tanır.

S: "GaAs substratı üzerinde AlInGaP epi" ne anlama geliyor?

C: Işık yayan katmanlar (epitaksiyel veya "epi" katmanlar) Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür'den yapılmıştır. Bunlar, yapısal destek sağlayan ancak birincil ışık yayan malzeme olmayan bir Galyum Arsenür (GaAs) plakası üzerinde büyütülür.

10. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Basit bir dijital voltmetre ekranı tasarlamak.

Voltmetre devresi, bir voltaj okumasına karşılık gelen bir BCD (İkili Kodlanmış Ondalık) çıktısı üretir. Bir mikrodenetleyici bu BCD değerini okur. Daha sonra, sayıyı görüntülemek için her rakam için hangi segmentlerin (A-G) aydınlatılacağını belirlemek için bir arama tablosu kullanır. Mikrodenetleyicinin G/Ç bacakları, akım sınırlayıcı dirençler üzerinden bağlanarak LTD-5023AJD'nin anot bacaklarını sürer. Transistör anahtarlarına bağlı diğer iki G/Ç bacağı, ortak katot bacaklarını (14 ve 13) kontrol eder. Yazılım, her rakam için doğru anot desenlerini gönderirken, 1. Rakam ve 2. Rakam'ı etkinleştirme arasında hızla geçiş yapar (çoklar). 0.56" boyut, tipik bir tezgah mesafesinden net okuma sağlar ve yüksek kontrast, atölye aydınlatması altında görünürlüğü garanti eder. Düşük güç tüketimi, ölçüm cihazı taşınabilirse faydalıdır.

11. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

AlInGaP, bir III-V yarı iletken bileşiğidir. P-n bağlantısına ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme süreci, enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Kristal kafesteki Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfürün spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. Hiper Kırmızı renk için, bant aralığı yaklaşık 650 nm civarında foton yayacak şekilde ayarlanır. GaAs substratı bu dalga boyunda optik olarak emicidir, bu nedenle ışık tipik olarak çipin üst yüzeyinden çıkarılır. "Hiper Kırmızı" tanımı, yüksek ışık etkinliğine sahip derin, doygun bir kırmızı rengi ifade eder.

• 12. Teknoloji Gelişim TrendleriLED ekran teknolojisi gelişmeye devam etmektedir. AlInGaP, yüksek verimli kırmızı ve kehribar LED'ler için baskın malzeme olmaya devam ederken, trendler şunları içerir:
• Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi ve çip tasarımı iyileştirmeleri, watt başına daha fazla lümen sağlayarak daha düşük güçte daha parlak ekranlara olanak tanır.
• Küçültme:Daha küçük çip geometrilerinin geliştirilmesi, daha yüksek çözünürlüklü ekranlara veya daha küçük paket boyutlarına olanak tanır.
• Geliştirilmiş Isı Yönetimi:Yeni paket malzemeleri ve tasarımları ısıyı daha iyi dağıtır, bu da daha yüksek sürüş akımlarına ve sürekli parlaklığa olanak tanır.
• Entegrasyon:Sistem tasarımını basitleştirmek için entegre sürücü entegre devreli ("akıllı ekranlar") ekranlara doğru bir geçiş vardır.