LTP-2557JD 5x7 Nokta Matris LED Ekran Veri Sayfası - 2.0 İnç Yükseklik - AlInGaP Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-2557JD, karakter ve sembol gösterimi için tasarlanmış, tek düzlemli bir 5x7 nokta matris LED ekran modülüdür. Temel işlevi, alfanümerik veya basit grafik bilgi gerektiren çeşitli elektronik uygulamalarda net ve güvenilir bir görsel çıktı sağlamaktır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu cihaz, endüstriyel, ticari ve ölçüm cihazı uygulamaları için uygun kılan birkaç önemli avantaj sunar. Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu tasarımlar için önemli bir faydadır. Katı hal yapısı, hareketli parça veya bozulabilir filaman bulunmadığından yüksek güvenilirlik ve uzun çalışma ömrü sağlar. Tek düzlem tasarımın sağladığı geniş görüş açısı, çeşitli pozisyonlardan net görünürlük sağlar; bu da kullanıcı arayüzleri ve durum göstergeleri için kritiktir. Cihaz, ışık şiddetine göre sınıflandırılmıştır ve üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığı sağlar. Standart karakter kodları (ASCII ve EBCDIC) ile uyumluluğu ve yatay olarak istiflenebilme yeteneği, çok karakterli ekranlar veya basit grafikler oluşturmak için çok yönlülük sağlar. Hedef pazar, satış noktası terminalleri, endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, tıbbi cihazlar ve sağlam, basit bir karakter ekranı gerektiren herhangi bir uygulamayı içerir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

Aşağıdaki bölümler, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın temel teknik parametrelerinin ayrıntılı ve nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Ekran, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yüksek verimli kırmızı LED çiplerini kullanır. Bu yarı iletken malzeme, yüksek ışık verimliliği ve kırmızıdan kehribar spektrumunda iyi performansı ile bilinir. Çipler, opak olmayan bir GaAs (Galyum Arsenür) substratı üzerine üretilmiştir. Paket, kontrastı ve okunabilirliği artıran beyaz noktalı gri bir yüze sahiptir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V)): 1/16 görev döngüsü ile 32mA tepe akımı (I_p) ile sürüldüğünde minimum 1300 µcd'den tipik 3000 µcd'ye kadar değişir. Bu parametre, aktif noktaların algılanan parlaklığını tanımlar.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p)): Tipik olarak 656 nm. Bu, optik güç çıktısının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d)): Tipik olarak 640 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan rengi en iyi şekilde tanımlayan tek dalga boyudur ve doymuş bir kırmızıdır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)): Tipik olarak 22 nm. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir çıktıya işaret eder.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (I_V-m)): Maksimum 2:1. Bu, dizideki en parlak ve en sönük nokta arasındaki maksimum izin verilebilir oranı belirtir ve düzgün bir görünüm sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, cihazın çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar.

• Nokta Başına İleri Gerilim (V_F)): Tipik olarak 2.6V, 20mA ileri akımda (I_F) maksimum 2.6V. Bu, bir LED iletken durumdayken üzerindeki gerilim düşümüdür.
• Nokta Başına Ters Akım (I_R)): 5V ters gerilimde (V_R) maksimum 100 µA. Bu, LED ters öngerilimli olduğunda akan küçük sızıntı akımıdır.
• Nokta Başına Ortalama İleri Akım): 25°C'de maksimum 13 mA. Bu, güvenilir çalışma için önerilen sürekli DC akımdır.
• Nokta Başına Tepe İleri Akım): Maksimum 90 mA. Bu, mutlak maksimum anlık akımdır ve tipik olarak darbe çalışması ile ilgilidir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar. Bu limitler dışında çalışma önerilmez.

• Nokta Başına Ortalama Güç Dağılımı): Maksimum 33 mW.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı): -35°C ila +85°C. Cihaz, bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı): -35°C ila +85°C.
• Akım Azaltma): Ortalama ileri akım, ortam sıcaklığı arttıkça 25°C'deki 13 mA değerinden 0.17 mA/°C doğrusal olarak azaltılmalıdır. Bu, termal yönetim ve aşırı ısınmayı önlemek için kritiktir.
• Lehim Sıcaklığı): Cihaz, lehimleme sırasında oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altındaki bir noktada 3 saniye boyunca 260°C'ye dayanabilir.

3. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

3.1 Fiziksel Boyutlar

Cihazın matris yüksekliği 2.0 inçtir (50.80 mm). Paket boyutları veri sayfasında milimetre cinsinden verilmiştir. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.25 mm'dir. Kesin dış hat, pin aralığı ve genel ayak izi, PCB (Baskılı Devre Kartı) yerleşimi ve mekanik entegrasyon için kritiktir.

3.2 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Ekran 14 pinli bir konfigürasyona sahiptir. Pin bağlantısı şu şekildedir: Pin 1: Anot Satır 5, Pin 2: Anot Satır 7, Pin 3: Katot Sütun 2, Pin 4: Katot Sütun 3, Pin 5: Anot Satır 4, Pin 6: Katot Sütun 5, Pin 7: Anot Satır 6, Pin 8: Anot Satır 3, Pin 9: Anot Satır 1, Pin 10: Katot Sütun 4, Pin 11: Katot Sütun 3 (Not: Yinelenen işlev, muhtemelen bir veri sayfası açıklama hususudur), Pin 12: Anot Satır 4 (Yinelenen), Pin 13: Katot Sütun 1, Pin 14: Anot Satır 2.

Dahili devre şeması, standart bir ortak katot matris konfigürasyonu göstermektedir. Sütunlar katotlara, satırlar ise anotlara bağlanmıştır. Bu yapı, çoklama yapılmasına olanak tanır; burada herhangi bir anda tek bir nokta (güç verilen bir satır ile topraklanmış bir sütunun kesişimi) aydınlatılır. Satır ve sütunlar hızla taranarak, görüş sürekliliği sabit bir karakter illüzyonu yaratır.

4. Uygulama Kılavuzu ve Tasarım Hususları

4.1 Ekranı Sürme

5x7 matrisi çalıştırmak için bir çoklama sürücü devresi gereklidir. Bu tipik olarak bir mikrodenetleyici veya özel bir ekran sürücü entegresini içerir. Sürücü, her satırı (anot) sırayla aktif ederken, o satır için uygun sütun (katot) verisini sağlamalıdır. Işık şiddeti test koşulunda belirtilen nokta başına tepe akımı (I_p) 32mA, düşük bir görev döngüsünde (1/16) darbe çalışması ile elde edilir. Nokta başına ortalama akım, 13 mA derecesi içinde tutulmalıdır. Örneğin, 1/8 görev döngüsü ile sürme, ortalama 13 mA elde etmek için tepe darbe akımının yaklaşık 104 mA olmasını gerektirir; bu da 90 mA tepe derecesini aşar. Bu nedenle, görev döngüsü ve tepe akımının dikkatli hesaplanması esastır. Akımı doğru bir şekilde ayarlamak için tipik olarak her sütun veya satır hattı için bir seri akım sınırlama direnci gereklidir.

4.2 Termal Yönetim ve Lehimleme

Mutlak maksimum değerlere uyulması son derece önemlidir. Cihaz yüksek ortam sıcaklıklarında çalışıyorsa, akım azaltma eğrisine uyulmalıdır. PCB montajı sırasında, plastik paketin veya dahili tel bağlantılarının hasar görmemesi için belirtilen lehimleme profili (260°C, 3 saniye) aşılmamalıdır. Yeterli bakır alanına sahip uygun PCB yerleşimi, özellikle birden fazla nokta uzun süreler boyunca aynı anda aydınlatılıyorsa, ısının dağılmasına yardımcı olabilir.

4.3 Çok Karakterli Ekranlar için İstifleme

Veri sayfası, cihazın yatay olarak istiflenebilir olduğunu belirtmektedir. Bu, daha uzun mesajlar oluşturmak için birden fazla birimin yan yana yerleştirilebileceği anlamına gelir. Pratikte bu, modülleri hizalamak için dikkatli bir PCB tasarımı ve artan satır ve sütun sayısını adresleyebilen bir sürücü devresi gerektirir (örneğin, iki modül için hala 7 satırınız olur ancak 10 sütununuz olur). Sürücü yazılımı, genişletilmiş ekran tamponunu buna göre yönetmelidir.

5. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tipik elektriksel/optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler tipik olarak şunları içerir:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I_F-V_FEğrisi)): Üstel ilişkiyi gösterir; sürücü devresi tasarımı ve uygun akım sınırlama direnci değerinin seçimi için kritiktir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım (I_V-I_FEğrisi)): Işık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir; tipik olarak verim düşüşü meydana gelmeden önce çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki içindedir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı): Kavşak sıcaklığı yükseldikçe ışık çıktısındaki azalmayı gösterir ve termal yönetimin önemini vurgular.
• Spektral Dağılım): Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, ~656 nm'deki tepe noktasını ve spektral genişliği gösterir.

6. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

GaAsP (Galyum Arsenür Fosfür) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, LTP-2557JD'de kullanılan AlInGaP teknolojisi önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar ve aynı giriş akımı için daha parlak çıktı sağlar. Gri yüzey/beyaz nokta paketi, tamamen kırmızı veya tamamen şeffaf paketlere göre, özellikle yüksek ortam ışığı koşullarında daha iyi kontrast sağlar. 2.0 inç karakter yüksekliği, orta menzilli okunabilirlik için standart bir boyuttur; kompakt cihazlarda kullanılan birçok 0.56 inç veya 1 inç modülden daha büyüktür ve bu da ekranın birkaç fit uzaktan okunması gereken uygulamalar için uygun kılar.

7. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu ekranı çoklama yapmadan sabit bir DC akım ile sürebilir miyim?

C: Teknik olarak, bir noktayı sürekli olarak besleyebilirsiniz, ancak tam bir karakter göstermek için matris mimarisi nedeniyle çoklama gereklidir. Tüm 35 noktayı aynı anda ortalama akımlarında sürmek, çok yüksek bir toplam akım ve güç dağılımı gerektirir; bu pratik değildir ve muhtemelen paket limitlerini aşar.

S: Tepe dalga boyu (656 nm) ile baskın dalga boyu (640 nm) arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu, yayılan spektrumun fiziksel tepe noktasıdır. Baskın dalga boyu, CIE renklilik diyagramındaki algılanan renk noktasıdır. Fark, emisyon spektrumunun şekli ve insan gözünün doğrusal olmayan hassasiyeti (fotopik tepki) nedeniyle oluşur. Baskın dalga boyu, bir kullanıcı tarafından görülen rengi tanımlamak için daha alakalıdır.

S: Gerekli seri direnci nasıl hesaplarım?

C: Besleme gerilimine (V_CC), LED'in ileri gerilimine (V_F, 2.6V kullanın) ve istenen ileri akıma (I_F) ihtiyacınız vardır. Çoklama için, istenen ortalama akımı elde etmek için görev döngünüze karşılık gelen tepe akımını (I_p) kullanın. Direnç değeri R = (V_CC- V_F) / I_p şeklindedir. Direncin güç derecesinin, darbe gücü için yeterli olduğundan emin olun.

8. Çalışma Prensibi Giriş

Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede (AlInGaP katmanı) yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. Matris düzeni, birden fazla bireysel LED çipi üreterek ve bunların anot ve katotlarını bir ızgara deseninde bağlayarak, her kesişimi (noktayı) harici elektronikler aracılığıyla kontrol etmeye olanak tanır.

9. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Veri sayfası, parça numarasını LTP-2557JD olarak belirtir. "JD" soneki, ışık şiddeti veya diğer parametreler için spesifik bir sınıflandırmayı gösterebilir. Kesin sipariş için, üreticinin sistemindeki tam parça numarası kullanılmalıdır. Bu tür bileşenler için standart paketleme, tipik olarak otomatik montaj için bant ve makara veya manuel prototipleme için tepsiler/poşetlerdir.