İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 2. Teknik Özelliklerin Detaylı Açıklaması
- 2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler
- 2.2 Elektriksel Özellikler
- 2.3 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Sınıflandırma ve Kategorizasyon Sistemi
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 7. Uygulama Önerileri
- 7.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 7.2 Tasarım Hususları
- 8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 10. Gerçek Tasarım ve Kullanım Örnekleri
- 11. Çalışma Prensibi
- 12. Teknoloji Trendleri ve Arka Plan
1. Ürün Genel Bakışı
LTP-2257KA, net ve güvenilir karakter çıktısı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek karakterli, alfanümerik bir görüntüleme modülüdür. Temel işlevi, genellikle ASCII veya EBCDIC kodlu karakterler olan verileri, bağımsız olarak adreslenebilir ışık yayan diyotlardan (LED) oluşan bir nokta matris ızgarası aracılığıyla sezgisel bir şekilde sunmaktır. Bu cihaz, düşük güç tüketimi, katı hal güvenilirliği ve geniş görüş açısı gibi kritik performans faktörlerine sıkı gereksinimleri olan sistemlere entegre edilmek üzere tasarlanmıştır.
Bu bileşenin ana pazarları endüstriyel kontrol panelleri, ölçüm cihazları, satış noktası terminalleri, temel bilgi ekranları ve basit, sağlam karakter okumaları gerektiren gömülü sistemleri içerir. Yığılabilir tasarımı, yatay yönde çok karakterli ekranlar oluşturulmasına izin vererek kelime veya sayıların görüntülenmesi için esneklik sağlar.
Temel teknoloji avantajı, LED çip olarak alüminyum indiyum galyum fosfat (AlInGaP) yarı iletken malzemenin kullanılmasıdır. Bu malzeme sistemi, kırmızıdan kehribar turuncu spektrum aralığında yüksek verimli ışık yayılımı üretmesiyle bilinir ve iyi görünürlük sağlar. Ekran, siyah panel kullanır ve aydınlatılmış beyaz ışık noktalarıyla yüksek kontrast oluşturarak çeşitli ortam aydınlatma koşullarında okunabilirliği önemli ölçüde artırır.
2. Teknik Özelliklerin Detaylı Açıklaması
Bu bölüm, teknik özellikler belgesinde tanımlanan temel elektriksel, optik ve fiziksel parametrelerin detaylı ve objektif bir analizini sunar.
2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler
Optik performans, ekran işlevinin çekirdeğidir. Tutarlılığı sağlamak için temel parametreler standart test koşullarında (Ta=25°C) ölçülür.
- Ortalama ışık şiddeti (IV):Minimum 2100 µcd'den maksimum 5000 µcd'ye kadar değişen ve tipik bir değeri ima eden aralık. Bu şiddet, Ip=32mA ve %1/16 görev döngüsüne sahip darbe sürüşü altında, her bir ışık noktası için ölçülmüştür. %1/16 görev döngüsü, her bir satırın yalnızca zamanın bir kısmında etkinleştirildiği çoklama matris sürücüleri için tipik bir değerdir. Kullanılan sensör, ölçümlerin insan gözü hassasiyeti ile ilişkili olmasını sağlayan CIE fotopik ışık fonksiyonuna yakındır.
- Tepe emisyon dalga boyu (λp):Tipik değer 621 nanometredir (nm). Bu, ışık güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyunu temsil eder. Görünür spektrumun kırmızı-turuncu bölgesinde yer alır.
- Baskın dalga boyu (λd):615 nm. Bu, LED çıkışının rengiyle eşleşen, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur. Emisyon spektrumunun şekli nedeniyle yaygın bir durum olan tepe dalga boyundan biraz daha düşüktür.
- Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):Yaklaşık 18 nm. Bu parametre, yayılan ışığın bant genişliğini tanımlar ve özellikle spektral eğrinin maksimum gücünün yarısındaki genişliğini ifade eder. 18 nm değeri, bunun AlInGaP LED'lerin karakteristiği olan ve doygun renkler üreten nispeten dar bantlı bir monokromatik ışık kaynağı olduğunu gösterir.
- Işık şiddeti eşleştirme oranı (IV-m):Maksimum 2:1. Bu, görüntü düzgünlüğünün anahtar parametresidir. Herhangi bir tek pikselin ışık şiddetinin, aynı görüntü modülü içindeki herhangi başka bir pikselin iki katını aşamayacağını belirtir. Bu, karakterin tüm segmentlerinin parlaklık tutarlılığını sağlar.
2.2 Elektriksel Özellikler
Elektriksel parametreler, cihazın arayüz ve güç kaynağı gereksinimlerini tanımlar.
- İleri yönlü voltaj (VF):Test akımında (IF) 20mA olduğunda, her ışık noktası 2.05V (minimum) ile 2.6V (maksimum) arasında değişir. Bu, LED iletimdeyken üzerindeki voltaj düşüşüdür. Tasarımcılar, sürücü devresinin bu voltajı sağlayabildiğinden emin olmalıdır. Tipik değer belirtilmemiştir, ancak bu aralık içindedir.
- Ters yönlü akım (IR):Ters gerilimde (VR) 15V iken, maksimum 100 µA'dır. Bu, LED ters polarma altındayken akan küçük sızıntı akımıdır. İşletimde genellikle ihmal edilebilir, ancak devre koruma tasarımında dikkate alınmalıdır.
- Nokta başına ortalama ileri akım:Nominal ortalama akım 13 mA'dır. Ancak, 25°C'nin üzerinde, 0.17 mA/°C'lik bir düşürme faktörü doğrusal olarak uygulanmalıdır. Bu, ortam sıcaklığı arttıkça, aşırı ısınmayı ve erken arızayı önlemek için izin verilen maksimum ortalama akımın düşürülmesi gerektiği anlamına gelir. Örneğin, 85°C'de maksimum ortalama akım: 13 mA - [0.17 mA/°C * (85-25)°C] = 13 - 10.2 = 2.8 mA'dır.
2.3 Mutlak Maksimum Değerler
Bunlar, herhangi bir koşulda (anlık bile olsa) aşılmaması gereken stres sınırlarıdır. Bu sınırların ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara yol açabilir.
- Nokta Başına Ortalama Güç Tüketimi:Maksimum 36 mW. Bu, ortalama ileri akım ve ileri voltajın çarpımıdır.
- Her ışık noktası için tepe ileri akımı:Maksimum 100 mA. Bu, izin verilen en yüksek anlık akımdır ve genellikle çoklama şemalarında çok kısa darbelerle ilişkilidir.
- Her ışık noktası ters voltajı:Maksimum 5 V. Bu değerin aşılması bağlantı delinmesine neden olabilir.
- Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı:-35°C ila +85°C. Bu cihaz endüstriyel sıcaklık aralığı için derecelendirilmiştir.
- Lehimleme sıcaklığı:Maksimum 260°C, en fazla 3 saniye, montaj düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altındaki konumda ölçülmüştür. Bu, dalga lehimleme veya yeniden akış lehimleme işlemleri için kritiktir.
3. Sınıflandırma ve Kategorizasyon Sistemi
Veri sayfası, cihazın "ışık şiddetine göre sınıflandırıldığını" açıkça belirtmektedir. Bu, birimlerin ölçülen ışık çıkışlarına göre seçildiğini veya "sınıflandırıldığını" gösterir. Işık şiddeti aralığı (2100-5000 µcd) muhtemelen birden fazla sınıfın dağılımını temsil eder. Üreticiler genellikle LED'leri daha dar şiddet aralıklarına (örneğin, 2100-3000 µcd, 3000-4000 µcd, 4000-5000 µcd) gruplandırır. Bu, müşterilerin kendi özel parlaklık düzgünlüğü gereksinimlerine göre bir sınıf seçmelerini sağlar. Çoklu birim ekranlar için, görünüm düzgünlüğünü sağlamak amacıyla aynı şiddet sınıfından LED'lerin kullanılması çok önemlidir. Veri sayfası ileri voltaj veya dalga boyu sınıflandırması belirtmez, ancak sağlanan VFve λpminimum/maksimum değer aralıkları toplam dağılımı tanımlar.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası "Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunmaktadır. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, standart içeriğini ve anlamını çıkarabiliriz.
- Göreceli Işık Şiddeti vs. İleri Yön Akımı (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımı arttıkça nasıl değiştiğini gösterecektir. Genellikle doğrusal değildir ve çok yüksek akımlarda termal etkiler nedeniyle verim düşer. 32mA darbe test noktası büyük olasılıkla bu eğrinin etkin doğrusal bölgesinde yer alır.
- İleri Yönlü Gerilim vs. İleri Yönlü Akım:Bu eğri, diyodun I-V karakteristiğini gösterir. Gerilim, akımla logaritmik olarak artar. Belirtilen 20mA'deki VFbu eğri üzerindeki bir noktadır.
- Göreceli Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bu, termal performansı anlamak için kritik bir eğridir. LED'in ışık çıktısı genellikle jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. İleri akım için belirtilen düşürme katsayısı, performans ve güvenilirliği korumak için bu termal etkiyi yönetmekle doğrudan ilişkilidir.
- Spektral Dağılım:Dalga boyuna karşı göreceli yoğunluk grafiği, yaklaşık 621 nm'de bir tepe noktası ve yaklaşık 18 nm'lik tam genişlikte yarı maksimum (FWHM) gösterir.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
Bu cihaz, PCB montajı için uygun, standart DIP (Çift Sıralı Düz Paket) form faktörüne sahip bir delikli (through-hole) bileşendir.
- Nokta Matris Yüksekliği:Tanımlayıcı fiziksel özelliği, 1.97 inç (50.15 mm) karakter yüksekliğidir. Bu, uzun mesafelerden izlenmek üzere tasarlanmış büyük boyutlu bir ekrandır.
- Paket Boyutu:Spesifikasyon belgesi detaylı boyut çizimlerini içerir. Tüm boyutlar aksi belirtilmedikçe milimetre cinsindendir ve standart tolerans ±0.25 mm'dir. Bu çizim, PCB lehim pedi tasarımı ve kasa içinde doğru montajın sağlanması için kritik öneme sahiptir.
- Pin Bağlantıları:Cihaz, tek sıra halinde dizilmiş 12 pine sahiptir.
- Pin 1-7: Katot satırları 1'den 7'ye karşılık gelir. Yaygın matris konfigürasyonunda bunlar tarama hatları olacaktır.
- Pim 8-12: Anot sütun 5'ten 1'e karşılık gelir (ters sıraya dikkat: Pim 8 sütun 5, Pim 12 sütun 1'dir). Bunlar veri hatları olacaktır.
- İç devre şeması:Sağlanan diyagram, standart 5x7 matris konfigürasyonunu göstermektedir. Her LED (ışık noktası), bir anot sütunu ile bir katot satırının kesişim noktasında bulunur. Belirli bir ışık noktasını aydınlatmak için, ilgili anot hattının yüksek seviyeye (pozitif voltaj) ve katot hattının düşük seviyeye (toprak) sürülmesi gerekir. Bu matris düzeni, gereken sürücü pin sayısını en aza indirir (35 yerine 12 pin).
- Polarite Tanımlaması:Pin tanım tablosu, anot ve katot bağlantılarını açıkça belirtir. Paketin bir ucunda, pin 1'in yönünü belirtmek için bir çentik veya işaret bulunabilir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
Sağlanan kritik montaj spesifikasyonları kaynak işlemi içindir.
- Reflow/Lehim Dalgası Parametreleri:Mutlak maksimum derecelendirmeler, cihazın en fazla 3 saniye süreyle 260°C'ye kadar lehimleme sıcaklığına dayanabileceğini belirtir. Bu ölçüm, bileşen gövdesinde değil, montaj düzleminin 1.6 mm altında (yani PCB seviyesinde) yapılır. Bu, tipik dalga lehimleme profiliyle uyumlu, bacaklı bileşenler için standart bir derecelendirmedir. Kurşunsuz lehim (daha yüksek erime noktası) kullanılan reflow lehimleme için, bacaklar kısa süreliğine 260°C'ye ulaşsa bile bileşen gövde sıcaklığının maksimum depolama sıcaklığı olan 85°C'yi uzun süre aşmamasını sağlamak amacıyla sıcaklık profili dikkatlice kontrol edilmelidir.
- El ile Lehimleme:El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa, sıcaklığı kontrollü bir lehim havya kullanılmalıdır. Isının pim boyunca iletilerek iç tel bağlantılarını veya epoksiyi hasara uğratmasını önlemek için her pimle temas süresi en aza indirilmeli, ideal olarak 3 saniyeden az olmalıdır.
- Temizleme:Belirli bir temizlik talimatı verilmemiştir. Standart izopropil alkol veya onaylanmış bir flux giderici kullanılabilir, ancak plastik paneli veya işaretleri hasar verebileceğinden güçlü çözücülerden kaçınılmalıdır.
- Depolama Koşulları:Cihazlar, -35°C ila +85°C belirtilen sıcaklık aralığında, kuru ve yoğuşma olmayan bir ortamda depolanmalıdır. Lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisine yol açabilecek nem alımını önlemek için, kullanımdan önce bileşenlerin orijinal nem korumalı torbalarında saklanması önerilir.
7. Uygulama Önerileri
7.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- Endüstriyel Kontrol Paneli:Ayarlanan değeri, proses değerlerini (sıcaklık, basınç, hız), hata kodlarını veya makine durumunu gösterir.
- Test ve Ölçüm Cihazları:Multimetre, güç kaynağı veya sinyal jeneratörünün sayısal okumalarını gösterir.
- Tüketim Elektroniği (Geleneksel):Saatler, zamanlayıcılar, temel hesap makineleri veya ev aleti ekranları.
- Gömülü Sistem Prototip Geliştirme:Arduino, PIC gibi mikrodenetleyiciler için hata ayıklama bilgilerini veya kullanıcı istemlerini görüntülemek amacıyla basit ve doğrudan çıktı sağlar.
- Çok Karakterli Ekranları Üst Üste Yığma:Birden fazla LTP-2257KA modülünü yan yana yerleştirerek, temel bilgi panoları veya tabelalar için kelimeler, sayılar veya basit kaydırmalı mesajlar oluşturulabilir.
7.2 Tasarım Hususları
- Sürücü Devresi:Özel bir LED sürücü IC veya akım sınırlama dirençli bir mikrodenetleyici GPIO pini gereklidir. Matris yapılandırması nedeniyle, çoklama (tarama) şeması kullanılmalıdır. Sürücü, anot sütunlarına akım sağlamalı ve katot satırlarından akım çekmelidir. Çoklama zamanlaması hesaplamalarında, her piksel için tepe akımı (100mA) ve ortalama akım düşürme kurallarına uyulmalıdır.
- Akım Sınırlaması:Her anot sütunu veya katot satırı (sürücü topolojisine bağlı olarak) çalışma akımını ayarlamak için harici bir direnç kullanmalıdır. Değeri, besleme voltajı (VCC), LED ileri voltajı (VF) ve gereken akım (IF) hesaplanır. Örneğin, 5V güç kaynağı kullanıldığında, VF2.3V ve hedef IF20mA ise: R = (5V - 2.3V) / 0.02A = 135 ohm. Standart 150 ohm direnç uygun olacaktır.
- Isıl yönetim:Cihaz düşük güç tüketimine sahip olsa da, yüksek ortam sıcaklıklarında ileri akım için azaltma eğrisine uyulmalıdır. Ekran kapalı bir alandaysa yeterli hava akışı olduğundan emin olun. Işık noktası başına ortalama güç tüketimi (maks. 36mW), tamamen aydınlatılmış bir karakterin toplam maksimum güç tüketimine dönüşür ve bu, PCB termal tasarımında dikkate alınmalıdır.
- Görüş Açısı:"Geniş görüş açısı" özelliği faydalıdır, ancak en iyi okunabilirlik için ekran ana izleyiciye dönük olarak monte edilmelidir. Siyah panel/beyaz ışık noktası tasarımı, çoğu açıda iyi bir kontrast sağlar.
8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
LTP-2257KA, piyasaya sürüldüğü yıl (2000) itibarıyla mevcut diğer görüntüleme teknolojilerine kıyasla belirli avantajlar sunar:
- Akkor lamba veya Vakum Floresan Ekranlar (VFD) ile karşılaştırıldığında:LED'ler katı haldedir, daha yüksek güvenilirlik, darbe/titreşim direnci, daha uzun ömür (genellikle on binlerce saat) ve daha düşük çalışma voltajı/güç tüketimi sağlar. Ayrıca ısıtıcı filaman veya yüksek voltaj gerektirmezler.
- Erken dönem LCD'ler ile karşılaştırıldığında:LED'ler kendinden ışıklı cihazlardır, yani kendi ışıklarını üretirler; bu da onları düşük ışık veya karanlık koşullarda arka ışığa ihtiyaç duymadan net görünür kılar. Daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına ve daha hızlı tepki süresine sahiptirler. Ancak, yansıtmalı LCD'lerden daha fazla güç tüketirler ve karmaşık grafikler için uygun değildirler.
- Diğer LED teknolojileriyle karşılaştırma:Eski GaAsP veya GaP ile karşılaştırıldığında, AlInGaP malzemesi belirli bir sürücü akımında daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk saflığı (daha doygun kırmızı-turuncu) sağlar. Özel 5x7 formatı ve 1,97 inçlik büyük yüksekliği, karakterlerin uzaktan kolayca okunmasını gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.
9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
Soru: Tüm ışık noktalarını aynı anda sabit bir DC akım ile sürebilir miyim?
Cevap: Teknik olarak mümkündür, ancak verimlilik son derece düşüktür. Eğer 35 ışık noktasının tamamı aynı anda yanarsa, ortalama güç değerini aşacaktır. Standart ve önerilen yöntem, çoklama (multiplexing) kullanmaktır. Bu yöntemde ışık noktaları bir seferde bir satır (veya sütun) olacak şekilde yüksek frekansta yanıp söner. Bu, ortalama akımı önemli ölçüde düşürürken, sabit bir görüntü illüzyonu yaratır.
Soru: Tepe dalga boyu (peak wavelength) ile baskın dalga boyu (dominant wavelength) arasındaki fark nedir?
Cevap: Tepe dalga boyu, LED'in en yüksek ışık gücü yaydığı konumdur. Baskın dalga boyu, insan gözünün algıladığı ve LED rengiyle eşleşen tek bir dalga boyudur. LED emisyon spektrumunun asimetrik yapısı nedeniyle, genellikle birbirine yakın ancak tam olarak aynı değildirler. Baskın dalga boyu, renk algısıyla daha ilişkilidir.
Soru: İleri voltaj 2.05-2.6V arasındadır. Onu 3.3V mantık güç kaynağı ile çalıştırabilir miyim?
Cevap: Evet, kesinlikle mümkün. 3.3V güç kaynağı, LED'i ileri yönde öngerilimlemek için yeterlidir. Daha düşük güç kaynağı voltajına göre akım sınırlama direnci değerini yeniden hesaplamanız gerekir (örneğin, R = (3.3V - 2.3V) / 0.02A = 50 ohm).
Soru: Işık şiddeti test koşullarındaki "1/16 görev döngüsü" ne anlama gelir?
Cevap: Bu, LED'in 32mA akım darbesiyle sürüldüğü, ancak darbenin toplam zaman periyodunun yalnızca 1/16'sında aktif olduğu anlamına gelir. Ölçülen şiddet, tüm döngü boyunca alınan ortalama değerdir. Bu, 1:16 çoklama sürücü şemasındaki koşulları simüle eder (örneğin, 7 satır + 9 boş = 16 zaman aralığı).
10. Gerçek Tasarım ve Kullanım Örnekleri
Senaryo: Basit bir 4 haneli voltmetre ekranı oluşturmak.Bir mühendis, panelde 0.000 ila 9.999 volt arası bir voltajı göstermek istiyor. Dört adet yatay olarak istiflenmiş LTP-2257KA modülü kullanmaya karar veriyorlar.
- Devre Tasarımı:Bir ADC'li mikrodenetleyici voltajı okur. Firmware, okumayı dört ondalık basamağa dönüştürür. Mikrodenetleyicinin G/Ç portları, ayrık transistörler veya MAX7219 gibi özel bir çoklayıcı sürücü IC ile birleştirilerek bu dört ekranı taramak üzere yapılandırılır. Her ekranın katot satırları paralel bağlanırken, her basamağın anot sütunları ayrı ayrı kontrol edilir. Bu, 4 haneli x 7 satırlık bir matris oluşturur.
- Akım Ayarı:5V güç kaynağı kullanarak parlak bir görüntü elde etmek isteyenler, nokta başına ortalama akımı 15mA olarak seçtiler. 4 bit ve 7 satır arasında çoğullama dikkate alındığında (tüm noktalar yandığında, her noktanın etkin görev döngüsü 1/28'dir), aktif zaman dilimindeki tepe darbe akımı daha yüksek olacaktır (örneğin, 15mA * 28 = 420mA), ancak bu, 100mA'lik tepe akım derecesine karşı kontrol edilmelidir. Bu nedenle, tepe akımını spesifikasyonlar dahilinde tutmak için zamanlamayı ayarlamaları veya daha düşük bir ortalama akım kullanmaları gerekmektedir.
- Termal Hususlar:Bu panel laboratuvar ortamı (25°C) için tasarlanmıştır. Ortalama akım düşürme konusunda endişelenmeye gerek yoktur. Ancak, sürücü devresinin ısısını dağıtmaya yardımcı olması için PCB'nin bir toprak katmanına sahip olduğundan emin olurlar.
- Sonuçlar:Nihai ürün, masaüstü enstrüman gereksinimlerini karşılayan net, parlak ve geniş görüş açılı 4 haneli bir okuma sergiler.
11. Çalışma Prensibi
LTP-2257KA, pasif bir matriste düzenlenmiş ışık yayan diyotların (LED) temel prensibine dayalı olarak çalışır. 5x7 ızgarayı oluşturan 35 ışık noktasının her biri bağımsız bir AlInGaP LED çipidir. Belirli bir anot (sütun) ve katot (satır) çifti arasına diyot eklem potansiyelini (yaklaşık 2V) aşan bir ileri öngerilim voltajı uygulandığında, akım bu kesişim noktasındaki LED'den geçer. Bu akım, yarı iletken aktif bölge içinde elektronların ve deliklerin yeniden birleşmesine, enerjinin fotonlar şeklinde salınmasına neden olur - yani, AlInGaP malzemesinin (kırmızı-turuncu) karakteristiği olan bir dalga boyunda ışık.
矩阵组织是一种巧妙的互连方法。不是使用35根单独的导线,而是将垂直列中所有LED的阳极连接在一起,将水平行中所有LED的阴极连接在一起。要点亮单个光点,其特定的列被驱动为正,其特定的行被驱动为地。要显示一个图案(如字符),扫描算法会快速遍历各行(或各列),依次为每一行打开相应的列驱动器。在足够高的频率下(通常>100Hz),视觉暂留使整个字符看起来稳定地发光。
12. Teknoloji Trendleri ve Arka Plan
LTP-2257KA, olgun ve gelişmiş bir ekran teknolojisini temsil eder. Piyasaya sürüldüğü dönemde, nokta matris LED ekranlar alfasayısal çıktı için ana akım çözümdü. GaAsP gibi eski malzemelerden AlInGaP'ye geçiş, daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk sunan önemli bir trenddi.
Sonraki trendler şu yöne kaymıştır:
Yüzey Montaj Cihazı (SMD) Paketleme:Modern eşdeğer ürünlerin neredeyse tamamı SMD tipindedir, bu da daha küçük ve otomatik montaja olanak tanır.
Daha Yüksek Yoğunluklu ve Tam Matris Ekranlar:Temel 5x7 formatı, büyük ölçüde daha büyük nokta matris modülleri (örneğin 8x8, 16x16) ve herhangi bir şekil ile çeşitli yazı tiplerinde metinler gösterebilen tam grafik panellerle değiştirilmiştir.
Entegre Kontrolcü:Modern LED matris modülleri, genellikle sürücü, bellek ve iletişim arayüzlerini (I2C veya SPI gibi) tek bir kart üzerinde entegre ederek, mühendislerin tasarım sürecini büyük ölçüde basitleştirir.
Alternatif Teknolojiler:Düşük güç tüketimli LCD'ler (arka aydınlatmalı veya aydınlatmasız) ve OLED ekranlar, özellikle güç tüketimi, incelik veya grafik yeteneğinin öncelikli olduğu durumlarda, basit karakter çıktısı gerektiren birçok uygulama için daha yaygın hale gelmiştir.
Bu eğilimlere rağmen, LTP-2257KA gibi delikli montaj LED nokta matris ekranlar, basitlik, sağlamlık, yüksek parlaklık ve geniş sıcaklık aralığının belirleyici avantajlar olduğu eğitim ortamlarında, hobi projelerinde, eski ekipman bakımında ve belirli endüstriyel uygulamalarda geçerliliğini korumaktadır.
LED Özellik Terminolojisinin Ayrıntılı Açıklaması
LED Teknik Terimler Tam Açıklaması
I. Optoelektronik Performans Temel Göstergeleri
| Terim | Birim/Gösterim | Popüler Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Etkinliği (Luminous Efficacy) | lm/W (lümen/vat) | Watt başına üretilen ışık akısı, ne kadar yüksekse o kadar enerji tasarruflu olur. | Aydınlatma armatürünün enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı (Luminous Flux) | lm (lümen) | Bir ışık kaynağı tarafından yayılan toplam ışık miktarı, halk arasında "parlaklık" olarak adlandırılır. | Bir armatürün yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Işık açısı (Viewing Angle) | ° (derece), örneğin 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışık hüzmesinin genişliğini belirler. | Işık dağılımı ve homojenliğini etkiler. |
| Renk sıcaklığı (CCT) | K (Kelvin), örn. 2700K/6500K | Işığın renk sıcaklığı, düşük değerler sarı/sıcak, yüksek değerler beyaz/soğuk tonlara kayar. | Aydınlatmanın atmosferini ve uygun kullanım alanlarını belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi (CRI / Ra) | Birimsiz, 0–100 | Işık kaynağının nesnelerin gerçek renklerini yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyi kabul edilir. | Renk gerçekliğini etkiler; alışveriş merkezleri, sanat galerileri gibi yüksek gereksinimli mekanlarda kullanılır. |
| Renk sapması (SDCM) | MacAdam elips adım sayısı, örneğin "5-step" | Renk tutarlılığının niceliksel göstergesi, adım sayısı ne kadar küçükse renk tutarlılığı o kadar yüksektir. | Aynı parti aydınlatma armatürlerinin renklerinde fark olmamasını garanti eder. |
| Baskın Dalga Boyu (Dominant Wavelength) | nm (nanometre), örn. 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin renklerine karşılık gelen dalga boyu değerleri. | Kırmızı, sarı, yeşil gibi tek renkli LED'lerin renk tonunu belirler. |
| Spectral Distribution | Dalga Boyu vs. Yoğunluk Eğrisi | LED'in yaydığı ışığın farklı dalga boylarındaki yoğunluk dağılımını gösterir. | Renk oluşturma ve renk kalitesini etkiler. |
II. Elektriksel Parametreler
| Terim | Semboller | Popüler Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage (Forward Voltage) | Vf | LED'in yanması için gereken minimum voltaj, bir tür "başlangıç eşiği" gibidir. | Sürücü güç kaynağı voltajı ≥Vf olmalıdır, birden fazla LED seri bağlandığında voltajlar toplanır. |
| İleri Yön Akımı (Forward Current) | If | LED'in normal şekilde ışık yaymasını sağlayan akım değeri. | Genellikle sabit akım sürücü kullanılır, akım parlaklığı ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı (Pulse Current) | Ifp | Karartma veya flaş için kısa süreliğine tolere edilebilen tepe akımı. | Darbe genişliği ve görev döngüsü sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir, aksi takdirde aşırı ısınma hasarı meydana gelir. |
| Ters Gerilim (Reverse Voltage) | Vr | LED'nin dayanabileceği maksimum ters voltaj, aşılırsa delinme meydana gelebilir. | Devrede ters bağlantı veya voltaj darbelerinin önlenmesi gerekir. |
| Isıl Direnç (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | Isının çipten lehim noktasına iletilmesindeki direnç, değer ne kadar düşükse ısı dağılımı o kadar iyidir. | Yüksek termal direnç, daha güçlü soğutma tasarımı gerektirir, aksi takdirde bağlantı sıcaklığı yükselir. |
| Elektrostatik deşarj dayanımı (ESD Immunity) | V (HBM), örneğin 1000V | Elektrostatik darbe direnci, değer ne kadar yüksekse elektrostatik hasara karşı o kadar dayanıklıdır. | Üretimde, özellikle yüksek hassasiyetli LED'ler için elektrostatik koruma önlemleri alınmalıdır. |
Üç, Isı Yönetimi ve Güvenilirlik
| Terim | Kritik Göstergeler | Popüler Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Bağlantı Sıcaklığı (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C düşüş, ömrü iki katına çıkarabilir; aşırı yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Işık Akısı Azalması (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70'ine veya %80'ine düşmesi için gereken süre. | LED'in "kullanım ömrü"nün doğrudan tanımlanması. |
| Lumen Bakım Oranı (Lumen Maintenance) | % (örneğin %70) | Belirli bir süre kullanımdan sonra kalan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım sonrası parlaklık koruma yeteneğini karakterize eder. |
| Renk Kayması (Color Shift) | Δu′v′ veya MacAdam Elipsi | Kullanım sırasında renkteki değişim derecesi. | Aydınlatma sahnesinin renk tutarlılığını etkiler. |
| Thermal Aging | Malzeme performansında düşüş | Uzun süreli yüksek sıcaklığa bağlı olarak kapsülleme malzemesinde bozulma. | Parlaklıkta azalmaya, renk değişimine veya açık devre arızasına yol açabilir. |
Dört, Paketleme ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Popüler Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paketleme Türleri | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan ve optik, termal arayüz sağlayan kasa malzemesi. | EMC iyi ısı direncine ve düşük maliyete sahiptir; seramik üstün ısı dağıtımı ve uzun ömür sunar. |
| Çip Yapısı | Düz Kurulum, Ters Çevirme (Flip Chip) | Çip elektrot düzenleme yöntemi. | Flip-chip daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek ışık verimliliği sağlar, yüksek güç için uygundur. |
| Fosfor kaplama. | YAG, silikat, nitrür | Mavi ışık çipi üzerine kaplanır, bir kısmı sarı/kırmızı ışığa dönüştürülür ve beyaz ışık oluşturmak için karıştırılır. | Farklı fosforlar, ışık verimliliğini, renk sıcaklığını ve renksel geriverimi etkiler. |
| Lens/Optik Tasarım | Düz, mikrolens, toplam iç yansıma | Paket yüzeyindeki optik yapı, ışık dağılımını kontrol eder. | Işık açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
V. Kalite Kontrolü ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Popüler Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık akısı sınıflandırması | Kodlar örn. 2G, 2H | Parlaklık seviyelerine göre gruplandırın, her grubun minimum/maksimum lümen değeri vardır. | Aynı parti ürünlerin parlaklığının tutarlı olmasını sağlayın. |
| Voltaj sınıflandırması | Kodlar örneğin 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırma. | Sürücü güç kaynağı eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk ayrımı sınıflandırması | 5-step MacAdam ellipse | Renk koordinatlarına göre gruplandırın, renklerin çok küçük bir aralıkta kalmasını sağlayın. | Renk tutarlılığını sağlayın, aynı armatür içinde renk düzensizliğinden kaçının. |
| Renk Sıcaklığı Sınıflandırması | 2700K, 3000K vb. | Renk sıcaklığına göre gruplandırılmıştır, her grubun karşılık gelen bir koordinat aralığı vardır. | Farklı senaryoların renk sıcaklığı ihtiyaçlarını karşılar. |
VI. Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Popüler Açıklama | Anlam |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen Bakım Testi | Sabit sıcaklık koşullarında uzun süreli yanma ile parlaklık azalma verileri kaydedilir. | LED ömrünü hesaplamak için kullanılır (TM-21 ile birlikte). |
| TM-21 | Ömür Tahmin Standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek kullanım koşullarındaki ömrü hesaplama. | Bilimsel ömür tahmini sağlama. |
| IESNA Standardı | Aydınlatma Mühendisliği Derneği Standardı | Optik, elektrik ve termal test yöntemlerini kapsar. | Sektörde kabul görmüş test dayanağı. |
| RoHS / REACH | Çevre Sertifikası | Ürünün zararlı maddeler (kurşun, cıva gibi) içermediğinden emin olun. | Uluslararası pazara giriş için erişim koşulları. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Genellikle devlet alımları, sübvansiyon projeleri için kullanılır ve piyasa rekabet gücünü artırır. |