LTP-1557AKA LED Nokta Matris Ekran Veri Sayfası - 1,2 inç (30,42 mm) Yükseklik - AlInGaP Kırmızı Turuncu - 5x7 Dizilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-1557AKA, net ve güvenilir karakter çıktısı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, alfanümerik bir görüntüleme modülüdür. Temel işlevi, bilgiyi bağımsız olarak kontrol edilebilen ışık yayan diyotların (LED'ler) bir ızgarası aracılığıyla görsel olarak temsil etmektir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu cihaz, bir dizi endüstriyel ve ticari uygulama için uygun kılan birkaç temel avantaj sunar. Başlıca faydaları arasında, pil ile çalışan veya enerjiye duyarlı sistemler için hayati önem taşıyandüşük güç gereksinimibulunur. LED teknolojisininkatı hal güvenilirliği, filaman tabanlı veya diğer mekanik görüntüleyicilere kıyasla uzun çalışma ömrü ve şoka ve titreşime karşı dayanıklılık sağlar.Tek düzlemli, geniş görüş açılıtasarım, kullanıcı arayüzleri için kritik olan çeşitli pozisyonlardan iyi görünürlük sağlar. Son olarak,standart karakter kodları (USASCII ve EBCDIC) ile uyumluluğuveyatay istiflenebilirliği, çok haneli görüntüleme gerektiren sistemlere entegrasyonu basitleştirir. Tipik hedef pazarlar arasında, dayanıklı, okunabilir karakter çıktısına ihtiyaç duyulan enstrümantasyon panelleri, satış noktası terminalleri, endüstriyel kontrol sistemleri ve test ekipmanları yer alır.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, cihazın elektriksel, optik ve fiziksel parametrelerinin detaylı, objektif bir analizini sunar.

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) tanımlanmıştır. Cihaz, LED çipleri içinAlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür)yarı iletken malzemesini kullanır ve bu çipler şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerine üretilmiştir. Bu malzeme seçimi, kırmızı-turuncu spektrumunda yüksek verimlilik ile bilinir. Ekran, kontrast için beyaz nokta rengine sahip gri bir yüze sahiptir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V): Minimum 2100 μcd'den tipik 3800 μcd değerine kadar değişir. Bu ölçüm, belirli sürüş koşullarında alınır: 1/16 görev döngüsü ile 80mA tepe akımı (I_p). Şiddet, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kullanılarak ölçülür, böylece değerin insanın parlaklık algısıyla ilişkili olması sağlanır.
• Dalga Boyu Karakteristikleri:
  • Tepe Salınım Dalga Boyu (λ_p): Tipik olarak 621 nm'dir ve kırmızı-turuncu bölgedeki en güçlü ışık yayılım noktasını gösterir.
  • Baskın Dalga Boyu (λ_d): Tipik olarak 615 nm'dir. Bu, ışığın rengiyle eşleştiğini algılayan insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve tepe dalga boyundan biraz farklı olabilir.
  • Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): Tipik olarak 18 nm'dir. Bu parametre, yayılan ışığın bant genişliğini tanımlar ve tepe noktası etrafındaki dalga boyu aralığını gösterir. Daha dar bir yarı genişlik, spektral olarak daha saf bir renk olduğunu gösterir.
• Işık Şiddeti Eşleşme Oranı (I_V-m): Maksimum 2:1 oranına sahiptir. Bu, dizideki en parlak ve en sönük noktalar arasındaki parlaklık değişiminin izin verilebilir seviyesini belirtir ve düzgün bir görünüm sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Tüm elektriksel karakteristikler de Ta=25°C'de belirtilmiştir.

• Nokta Başına İleri Gerilim (V_F): İleri akım (I_F) 20mA'de sürüldüğünde tipik olarak 2,6V, maksimum 2,6V'dur. Bu, bir LED yandığında üzerindeki voltaj düşüşüdür.
• Nokta Başına Ters Akım (I_R): Ters gerilim (V_R) 5V uygulandığında maksimum 100 μA'dır. Bu, LED ters öngerilimli olduğunda sızıntı akımının seviyesini gösterir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar. Sürekli çalışma için değildir.

• Nokta Başına Ortalama Güç Dağılımı: Maksimum 33 mW.
• Nokta Başına Tepe İleri Akım: Maksimum 90 mA, ancak yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0,1 ms darbe genişliği). Bu, daha yüksek anlık parlaklık sağlar.
• Nokta Başına Ortalama İleri Akım: 25°C'deki değeri 13 mA'dır. Kritik olarak, bu değer, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça 0,17 mA/°C oranında doğrusal olarak azalır. Bu, termal yönetim için kritik bir tasarım parametresidir.
• Nokta Başına Ters Gerilim: Maksimum 5 V.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı: -35°C ila +85°C.
• Lehim Sıcaklığı: Cihaz, paketin oturma düzleminin 1,6mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle 260°C maksimum lehim sıcaklığına dayanabilir.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazınışık şiddetine göre kategorize edildiğinibelirtir. Bu, bir üretim sınıflandırma (binning) işlemine atıfta bulunur. Üretim sırasında LED'ler performansta doğal varyasyonlar gösterir. Cihazlar, ölçülen ışık şiddetlerine göre test edilir ve sınıflandırılır (binlenir). Bu, müşterilerin belirli bir parlaklık aralığında (örneğin, belirtilen 2100-3800 μcd aralığı) parçalar seçmesine olanak tanır ve nihai ürünün parlaklığında tutarlılık sağlar. Veri sayfası, dalga boyu veya ileri gerilim için ayrı sınıflar belirtmez, bu da birincil sınıflandırmanın ışık çıktısına dayandığını gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası,Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri'neatıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, tam veri sayfalarında tipik olarak bulunan bu tür eğriler tasarım için gereklidir. Mühendisler şunları görmeyi bekler:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi): Işık çıktısının sürüş akımıyla nasıl arttığını gösterir, istenen parlaklık için çalışma noktasının belirlenmesine yardımcı olur.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Sıcaklık arttıkça ışık çıktısının nasıl azaldığını gösterir, iklim kontrollü olmayan ortamlardaki uygulamalar için kritiktir.
• İleri Gerilim - İleri Akım: Doğru sürücü tasarımı için detaylı V_Fkarakteristikleri sağlar.
• Spektral Dağılım: Dalga boyları boyunca yayılan bağıl gücü gösteren, tepe ve baskın dalga boyu değerlerini doğrulayan bir grafiktir.

Bu eğriler, tasarımcıların tablolarda verilen tek nokta verilerinin ötesinde, gerçek dünya, ideal olmayan koşullar altındaki performansı tahmin etmelerine olanak tanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Fiziksel Boyutlar

Cihazın1,2 inç (30,42 mm) matris yüksekliğinesahip olduğu belirtilmiştir. Bu, 5x7 nokta dizisinin kendisinin yüksekliğini ifade eder. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutları milimetre cinsinden ve standart toleransları ±0,25 mm olan detaylı bir paket boyut çizimine atıfta bulunulur. Bu çizim, PCB (Baskılı Devre Kartı) ayak izi tasarımı ve mekanik entegrasyon için çok önemlidir.

5.2 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Cihaz 14 pinli bir konfigürasyon kullanır. Pin çıkış tablosu, her bir pinin işlevini, belirli anot satırlarına (1-7) ve katot sütunlarına (1-5) bağlantıları belirterek açıkça tanımlar. Busütun başına ortak katotmimarisi (bir sütundaki birden fazla LED anodunun ortak bir katot pini paylaştığı), çoklama yapılan matris görüntüleyiciler için standarttır. Dahili bir devre şemasına atıfta bulunulur, bu şema çoklama şemasını doğrulayan bu satır-anot, sütun-katot matris düzenlemesini görsel olarak gösterir. Bu pin çıkışının doğru yorumlanması, sürücü devresi tasarlamak için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Sağlanan temel montaj özelliği,reflow lehimleme profil limitidir: paket gövdesinin 1,6mm altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle maksimum 260°C sıcaklık. Bu bilgi, proses mühendislerinin LED çiplerine veya pakete termal hasarı önlemek için lehimleme fırınlarını kurması için hayati önem taşır. Depolama için, cihazın kullanımdan önce bütünlüğünü korumak amacıyla belirtilen -35°C ila +85°C aralığı korunmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, tek, yüksek okunabilirliğe sahip bir karakter veya sembol gerektiren uygulamalar için idealdir. Örnekler arasında endüstriyel makinelerdeki durum göstergeleri ('A', 'C', 'F' gibi kodları gösteren), daha büyük çok haneli ekranlardaki hane konumları (istiflendiğinde), test ekipmanlarındaki basit okumalar veya özel cihazlardaki bir kullanıcı arayüzünün parçası olarak kullanım yer alır.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi: Çoklama yapmak için bir mikrodenetleyici veya özel bir ekran sürücü entegre devresi gereklidir. Devre, her karakter için istenen nokta desenini aydınlatmak için doğru satır anot ve sütun katot pinlerini sırayla etkinleştirmelidir. İleri akımı ayarlamak için her anot veya sütun hattı için akım sınırlayıcı dirençler zorunludur.
• Akım Hesaplama: Nokta başına ortalama akıma uyulmalıdır. N satırlı çoklama için anlık akım daha yüksek olabilir, ancak zaman içindekiortalamaakım, derecelendirilmiş 13 mA'yi (sıcaklık için düşürülmüş) aşmamalıdır. Örneğin, 1/7 görev döngüsü çoklaması ile, 13mA ortalama elde etmek için tepe akımı ~91mA'ya kadar çıkabilir, ancak bu aynı zamanda 90mA tepe değerinin de altında kalmalıdır.
• Termal Yönetim: Çalışma ortam sıcaklığının 25°C'yi önemli ölçüde aşması bekleniyorsa, ortalama ileri akımın düşürülmesi (0,17 mA/°C) tasarıma dahil edilmelidir. Yüksek sıcaklık ortamlarında yeterli kart yerleşimi ve muhtemelen soğutucu gerekli olabilir.
• Görüş Açısı: Ekranı, hedeflenen kullanıcı için optimum görünürlük sağlayacak şekilde konumlandırarak geniş görüş açısından yararlanın.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Akkor veya vakum floresan ekranlar (VFD) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, LTP-1557AKA üstünşok/titreşim dayanımı, ,daha düşük güç tüketimivedaha uzun ömürsunar. Diğer LED matris ekranlarla karşılaştırıldığında, kırmızı-turuncu içinAlInGaP

teknolojisinin kullanımı, eski GaAsP (Galyum Arsenür Fosfür) kırmızı LED'lere kıyasla daha yüksek verimlilik ve zaman ve sıcaklık karşısında potansiyel olarak daha iyi renk kararlılığı sunar. 1,2" karakter yüksekliği, 5x7 çözünürlük ve tanımlanmış parlaklık/ışık şiddeti sınıflandırmasının spesifik kombinasyonu, LED matris ekran kategorisindeki temel farklılaştırıcı fiziksel ve performans özellikleridir.

1. 9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)S: Bu ekranı her noktada sabit bir DC akım ile sürebilir miyim?
2. C: Teknik olarak evet, ancak bir matris için bu oldukça verimsizdir. 35 ayrı akım sınırlayıcı devre (5x7) gerektirir. Çoklama, standart ve amaçlanan yöntemdir ve gereken sürücü pinlerini ve bileşenleri önemli ölçüde azaltır.S: Maksimum ortalama akım 13mA, ancak çoklama şemam 1/16 görev döngüsü kullanıyor. Hangi tepe akımını kullanabilirim?C: İzin verilen tepe akımını hesaplayabilirsiniz: I_tepe = I_ort / Görev Döngüsü. 1/16 görev döngüsü için, I_tepe = 13mA / 0,0625 = 208mA. Ancak, bu tepe akımın aynı zamandamutlak maksimum tepe akım değeri olan 90mA'yıaşmadığındanemin olmalısınız. Bu nedenle, bu durumda 90mA limiti belirleyici kısıtlamadır.
3. S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?C: Tepe dalga boyu, LED'in en fazla optik güç yaydığı fiziksel dalga boyudur. Baskın dalga boyu, insan gözünün gördüğü renkle eşleşen algısal tek dalga boyudur. LED'in emisyon spektrumunun şekli nedeniyle genellikle biraz farklılık gösterirler.
4. S: Depolama sıcaklığı, çalışma sıcaklığı ile aynı. Bu, -35°C'de açık bırakabileceğim anlamına mı geliyor?C: Çalışma aralığı, cihazın bu aralık boyunca özellikler dahilinde çalışacağını gösterir. Ancak, performans (ışık şiddeti gibi) sıcaklıkla değişecektir. Depolama aralığı, yalnızca güç verilmemiş cihazın hasar görmeyeceği koşulları gösterir. Aralığın aşırı uçlarında güvenilir çalışma, uygulamada doğrulanmalıdır.

10. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir endüstriyel sensör için tek haneli hata kodu görüntüleyicisi tasarlamak.Sensör, çeşitli hata durumlarını (örneğin, Aşırı Yük, Sensör Arızası, Kalibrasyon Hatası) tespit eden bir mikrodenetleyiciye sahiptir. Her hataya bir alfanümerik kod ('O', 'F', 'C') atanır. LTP-1557AKA, endüstriyel ortamdaki dayanıklılığı nedeniyle seçilmiştir. Mikrodenetleyicinin I/O pinleri, 35 noktayı doğrudan sürmek için yetersiz olduğundan, özel bir LED sürücü entegre devresine bağlanır. Sürücü, çoklamayı yönetir ve hata koduna göre bellek içindeki bir arama tablosundan doğru 5x7 font desenini alır. İstenen parlaklık, ileri gerilim, besleme gerilimi ve çoklama görev döngüsüne dayalı olarak bir akım sınırlayıcı direnç ağı hesaplanır, tepe ve ortalama akım limitlerinin aşılmadığından dikkatlice emin olunur. Ekran, bakım personeline hatanın türü hakkında anında, net bir görsel gösterge sağlar.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-1557AKA,pasif matris LED ekranıdır. 5 sütun ve 7 satırdan oluşan bir ızgarada düzenlenmiş 35 bağımsız AlInGaP LED çipi içerir. Her LED, bir satır anodu ile bir sütun katodu arasına bağlanmıştır. Belirli bir noktayı aydınlatmak için, karşılık gelen satır anot pinine pozitif bir voltaj uygulanırken, karşılık gelen sütun katot pini toprağa (veya daha düşük bir voltaja) bağlanır. Her LED çipinin dahili yarı iletken yapısı, AlInGaP malzemesinin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenen bir dalga boyunda foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkaran bir PN eklemi oluşturan P-tipi ve N-tipi AlInGaP katmanlarından oluşur. Ekrançoklanmıştır: tüm istenen noktaları aynı anda yakmak yerine, kontrolcü satırlardan (veya sütunlardan) hızla geçer ve yalnızca aktif satırdaki, karakterin parçası olan noktaları yakar. Bu, insan gözünün algılayabileceğinden daha hızlı gerçekleşir, kararlı, tamamen aydınlatılmış bir karakter illüzyonu yaratırken aynı zamanda gereken sürücü pin sayısını 35'ten 12'ye (7 satır + 5 sütun) önemli ölçüde azaltır.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTP-1557AKA gibi ekranlar, olgun, yerleşik bir teknolojiyi temsil eder. Bilgi görüntüleme trendi büyük ölçüde OLED'ler, TFT LCD'ler ve daha ince aralıklı LED matrisler gibi daha yüksek yoğunluklu, çok renkli ve grafiksel çözümlere doğru ilerlemiştir. Ancak, bu tür tek karakterli veya küçük haneli ekranlar,basitlikleri, sağlamlıkları, yüksek parlaklıkları, geniş çalışma sıcaklığı aralıkları ve düşük maliyetlerinedeniyle, karmaşık grafikler gerektirmeyen uygulamalarda belirli nişlerde son derece geçerliliğini korumaktadır. Temeldeki AlInGaP malzeme teknolojisinin kendisi, eski GaAsP'ye kıyasla önemli bir ilerleme olmuş, kırmızı, turuncu ve kehribar LED'ler için gelişmiş verimlilik ve renk saflığı sunmuştur. Bu segmentteki gelecekteki gelişmeler, verimliliği (vat başına lümen) daha da artırmaya, düzgünlüğü iyileştirmeye ve son kullanıcı tasarımını basitleştirmek için sürücü elektroniğini ekran paketiyle daha yakından entegre etmeye odaklanmaktadır. Ultra düşük güç veya güneş ışığında okunabilir uygulamalar için, bu tür ayrık LED dizileri, daha karmaşık görüntüleme teknolojilerine tercih edilmeye devam etmektedir.