LTP-1457AKA LED Ekran Veri Sayfası - 1.2 inç (30.42mm) Matris Yüksekliği - AlInGaP Kırmızı Turuncu - 2.6V İleri Gerilim - 33mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

LTP-1457AKA, 5x7 nokta matris konfigürasyonu kullanılarak oluşturulmuş tek haneli, alfanümerik bir ekran modülüdür. Temel işlevi, standart USASCII ve EBCDIC kod kümeleriyle uyumlu olarak karakterleri ve sembolleri görsel olarak temsil etmektir. Çekirdek teknoloji, şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerinde üretilen AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) Kırmızı Turuncu LED çiplerini kullanır. Bu substrat seçimi, cihazın karakteristik gri yüzey ve beyaz nokta renk görünümüne katkıda bulunur. Ekran, ışık şiddetine göre kategorize edilir, bu da birden fazla birim gerektiren uygulamalarda parlaklık tutarlılığını sağlar.

Cihaz, düşük güç tüketimi için tasarlanmıştır ve katı hal güvenilirliği sunar. Önemli bir mekanik özelliği, yan yana istiflenebilir olmasıdır; bu, önemli boşluklar olmadan çok karakterli ekranlar oluşturmak için birden fazla birimin yatay olarak yan yana yerleştirilmesine olanak tanır ve mesaj panoları veya basit sayısal okumalar için idealdir.

2. Teknik Parametrelerin Derin Nesnel Yorumu

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirli test koşulları altında tanımlanır. Nokta başına ortalama ışık şiddetinin (Iv) tipik değeri, 1/16 görev döngüsünde 80mA tepe akımı (Ip) ile sürüldüğünde 3800 µcd'dir. Belirtilen minimum değer 2100 µcd'dir. Noktalar arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir, bu da matris boyunca izin verilen parlaklık değişimini tanımlar.

Renk özellikleri dalga boyu ile tanımlanır. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 621 nm'dir. Algılanan renkle daha yakından ilişkili olan baskın dalga boyu (λd) tipik olarak 615 nm'dir ve onu kesinlikle kırmızı-turuncu spektrumuna yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) tipik olarak 18 nm'dir, bu da yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir.

2.2 Elektriksel Parametreler

Herhangi bir tek LED noktası için ileri gerilim (VF), 20mA ileri akımda (IF) ölçüldüğünde, minimum 2.05V ile maksimum 2.6V arasında değişir ve tipik bir değer sağlanır. Herhangi bir nokta için ters akım (IR), 5V ters gerilim (VR) uygulandığında, belirtilen maksimum değer 100 µA'dır.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar. Nokta başına ortalama güç dağılımı 33 mW'ı aşmamalıdır. Nokta başına tepe ileri akım 90 mA olarak derecelendirilmiştir, ancak yalnızca darbe koşullarında: 0.1 ms darbe genişliğinde 1/10 görev döngüsü. Nokta başına ortalama ileri akımın bir düşürme faktörü vardır; 25°C'de 13 mA'dır ve ortam sıcaklığındaki her santigrat derece artış için doğrusal olarak 0.17 mA azalır.

Cihaz, nokta başına 5V'a kadar ters gerilime dayanabilir. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ile +85°C arasında belirtilmiştir. Montaj için, lehim sıcaklığı bileşenin oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle 260°C'yi aşmamalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini" açıkça belirtmektedir. Bu, ölçülen ışık çıkışına dayalı bir sınıflandırma veya ayırma işlemini gösterir. Birimler test edilir ve belirli ışık şiddeti gruplarına (örneğin, 2100-2800 µcd için bir grup, 2800-3800 µcd için başka bir grup) ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklığa sahip parçaları seçebilmelerini sağlar; bu, birden fazla ekranın birlikte kullanıldığı ve fark edilebilir parlaklık farklılıklarından kaçınılması gereken durumlarda kritik öneme sahiptir. Veri sayfası, dalga boyu veya ileri gerilim için ayrı gruplar belirtmez, bu da birincil sınıflandırma kriterinin ışık şiddeti olduğunu düşündürmektedir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri" için bir bölüm içerir. Sağlanan metinde belirli grafikler detaylandırılmamış olsa da, bu tür eğriler tipik olarak temel parametreler arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu tür bir cihaz için standart eğriler muhtemelen şunları içerir:

İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi):

• LED'den geçen akım ile üzerindeki gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.Işık Şiddeti vs. İleri Akım:
• Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, tipik olarak yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar.Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:
• LED'in bağlantı sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir. AlInGaP LED'ler genellikle GaAsP gibi eski teknolojilere göre daha az termal sönme sergiler, ancak çıkış yine de ısıyla azalır.Spektral Dağılım:
• Göreceli yoğunluğu dalga boyuna karşı çizen bir grafik, ~621nm'deki tepe noktasını ve 18nm yarı genişliği gösterir.Bu eğriler, cihazın standart olmayan koşullar (farklı akımlar, sıcaklıklar) altındaki davranışını anlamak ve sürücü devresini verimlilik ve uzun ömür için optimize etmek için gereklidir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

Cihazın 1.2 inç matris yüksekliği vardır, bu da 30.42 mm'ye karşılık gelir. Bu, 5x7 dizinin kendisinin yüksekliğini ifade eder. Paket boyutları, tüm ölçümleri milimetre cinsinden olan detaylı bir çizimde sağlanır. Bu boyutlar için standart tolerans, çizimde aksi belirtilmedikçe ±0.25 mm (0.01 inç) 'dir. Pin bağlantı şeması arayüz için kritiktir. Ekran, çoklama düzeninde 5 sütunu (anot) ve 7 satırı (katot) kontrol eden 14 pine sahiptir. Belirli pin çıkışı şudur: Pin 1: Katot Satır 5, Pin 2: Katot Satır 7, Pin 3: Anot Sütun 2, Pin 4: Anot Sütun 3, Pin 5: Katot Satır 4, Pin 6: Anot Sütun 5, Pin 7: Katot Satır 6, Pin 8: Katot Satır 3, Pin 9: Katot Satır 1, Pin 10: Anot Sütun 4, Pin 11: Anot Sütun 3, Pin 12: Katot Satır 4, Pin 13: Anot Sütun 1, Pin 14: Katot Satır 2. Sıralı olmayan düzenlemeye dikkat edin, bu, iç yönlendirmeyi optimize etmek için çoklamalı ekranlarda yaygındır.

İç devre şeması matris yapısını gösterir: beş ortak anot sütunu ve yedi ortak katot satırı. Her kesişim bir LED noktasını temsil eder. Belirli bir noktayı aydınlatmak için, karşılık gelen sütun pininin yüksek (anot) ve satır pininin düşük (katot) seviyeye çekilmesi gerekir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Sağlanan birincil montaj kısıtlaması lehimleme sıcaklık profilidir. Bileşen gövdesi, yeniden akış veya dalga lehimleme işlemi sırasında 260°C'nin üzerindeki sıcaklıklara 3 saniyeden fazla maruz bırakılmamalıdır. Bu, birçok delikli ve bazı yüzey montaj bileşenleri için standart bir derecelendirmedir. Ölçüm noktası, oturma düzleminin 1.6mm altındadır, bu genellikle bacakların paket gövdesinden çıktığı noktadır. Bu, içerideki hassas LED çipinin, bacaklar yoluyla iletilen aşırı ısıdan zarar görmemesini sağlar. El lehimlemesi için sıcaklık kontrollü bir havya kullanılmalı ve her pinle temas süresi en aza indirilmelidir. Yarı iletken cihazlarla çalışırken her zaman uygun ESD (Elektrostatik Deşarj) işleme prosedürleri takip edilmelidir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, tek, yüksek okunabilirliğe sahip alfanümerik bir karakter gerektiren uygulamalar için uygundur. İstiflenebilir olması, çok haneli ekranlar için onu ideal kılar. Yaygın kullanımları şunları içerir:

Endüstriyel enstrüman panoları (ayar noktaları, okumalar, hata kodlarını görüntülemek için).

• Tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri, termostatlar).
• Test ve ölçüm ekipmanları.
• Otomat makineleri veya kiosklarda basit bilgi ekranları.
• Çoklamalı LED sürme ve mikrodenetleyici arayüzü öğrenmek için eğitim kitleri.
• 7.2 Tasarım Hususları

Sürücü Devresi:

Ekran harici çoklama sürücü devresi gerektirir. Bu, ayrık transistörler, özel LED sürücü entegreleri (MAX7219 gibi) veya yeterli akım kaynak/sink kapasitesine sahip bir mikrodenetleyiciden doğrudan kullanılarak uygulanabilir. Tepe akım derecesine (1/10 görev döngüsünde 90mA) uyulmalıdır. Tipik bir tasarım, her sütun (anot) için bir sabit akım kaynağı veya akım sınırlayıcı direnç kullanır ve akımı transistörler veya GPIO pinleri aracılığıyla satırlardan (katot) geçirir.Akım Hesaplama:

3800 µcd tipik ışık şiddetine ulaşmak için veri sayfası, 1/16 görev döngüsünde Ip=80mA koşulunu belirtir. Bu nedenle nokta başına ortalama akım 80mA / 16 = 5mA'dır. Tamamen aydınlatılmış bir karakter (35 noktanın tamamı açık) için toplam ortalama akım 35 * 5mA = 175mA olur, ancak bu akım çoklamalı sütunlar ve satırlar arasında dağıtılır.Görüş Açısı:

"Geniş görüş açısı" özelliği, ekranın eksen dışı konumlardan görüntülenebileceği uygulamalar için faydalıdır.Optik Hususlar:

Gri yüzey ve beyaz noktalar iyi kontrast sağlar. Tasarımcılar, kontrastı artırmak veya bir ürünün estetiğiyle eşleştirmek için ekranın önüne renkli bir filtre veya difüzör eklemeyi düşünebilir, ancak bu genel ışık çıkışını azaltacaktır.8. Teknik Karşılaştırma

LTP-1457AKA'nın temel farklılaştırıcısı, AlInGaP LED teknolojisini kullanmasıdır. Standart GaAsP (Galyum Arsenür Fosfür) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. Bu, aynı miktarda elektrik akımı için daha fazla ışık (daha yüksek ışık şiddeti) üretebileceği veya daha düşük güç tüketimi ile aynı parlaklığı elde edebileceği anlamına gelir. AlInGaP genellikle daha iyi sıcaklık stabilitesine ve daha uzun çalışma ömrüne sahiptir. Modern beyaz LED'ler veya daha küçük aralıklı SMD matris ekranlarla karşılaştırıldığında, bu cihaz daha büyük, delikli bir bileşendir ve basitlik, sağlamlık ve uzaktan yüksek tek karakter görünürlüğü sunar ve genellikle tek haneli uygulamalar için daha düşük sistem maliyeti sağlar.

9. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

S: Bu ekranı her noktada sabit bir DC akım ile sürebilir miyim?

C: Teknik olarak evet, ancak bu oldukça verimsizdir ve önerilmez. Ekran çoklamalı çalışma için tasarlanmıştır. Tüm noktaları sürekli olarak sürmek, standart parlaklığı elde etmeye çalışırsanız ortalama güç dağılımı derecesini (nokta başına 33mW) aşar, bu da aşırı ısınmaya ve hızlı arızaya yol açar.

S: Tepe emisyon dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

C: Tepe emisyon dalga boyu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu, LED'in algılanan rengiyle eşleşecek tek renkli ışığın dalga boyudur. Bunun gibi nispeten dar spektruma sahip LED'ler için genellikle birbirine yakındırlar, ancak baskın dalga boyu renk belirtimi için daha alakalıdır.

S: Pin çıkışı sıralı değil gibi görünüyor. Neden bu şekilde düzenlenmiş?

C: Pin düzeni, ekranın substratındaki izlerin iç düzenini optimize etmek, çapraz konuşmayı en aza indirmek ve LED matrisinin bağlantısını basitleştirmek için düzenlenmiştir. Sağlanan pin bağlantı tablosunu tam olarak takip etmek çok önemlidir; mantıksal bir sıra olduğunu varsaymayın.

S: "Ortalama İleri Akım Düşürme" belirtimini nasıl yorumlamalıyım?

C: Bu, ortam sıcaklığı yükseldikçe nokta başına güvenli maksimum ortalama akımın azaldığı anlamına gelir. 25°C'de, ortalama akım olarak 13 mA'ya kadar kullanabilirsiniz. 85°C'de (maksimum çalışma sıcaklığı), izin verilen akım 13 mA - [ (85-25) * 0.17 mA/°C ] = 13 mA - 10.2 mA = 2.8 mA'dır. Bu düşürme, yüksek sıcaklık ortamlarında güvenilir çalışma için çok önemlidir.

10. Pratik Kullanım Örneği

Örnek: Endüstriyel Bir Fırın için Tek Haneli Sıcaklık Okuma Tasarımı.

Bir mühendis, kontrol panelinin içinde 80°C'ye kadar ortam sıcaklığında çalışan bir fırında ayar noktası sıcaklığını (0-9) görüntülemek istiyor. Görünürlüğü ve sıcaklık aralığı için LTP-1457AKA'yı seçer. Yüksek ortam sıcaklığı nedeniyle, sürücü akımını düşürmek zorundadır. Bu kontrollü ortamda daha düşük bir parlaklık hedeflemek kabul edilebilir. Bir mikrodenetleyici kullanarak çoklama devresi tasarlar, sütunları akım sınırlayıcı dirençler üzerinden ve satırları NPN transistörler aracılığıyla sürer. Firmware, satırları yüksek frekansta (>100Hz) tarar. Uzun vadeli güvenilirlik sağlamak için nokta başına ortalama akımın 80°C'de ~3mA düşürülmüş değerin altında olmasını hesaplar. Gri/beyaz görünüm, fırının koyu paneli karşısında iyi kontrast sağlar.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-1457AKA, çoklamalı bir LED matris prensibiyle çalışır. 5 sütun ve 7 satırdan oluşan bir ızgarada düzenlenmiş 35 ayrı AlInGaP LED bağlantısı içerir. Her LED, bir sütun hattı (anot) ve bir satır hattı (katot) arasına bağlanır. Belirli bir deseni (sayı veya harf gibi) aydınlatmak için, kontrolör tüm noktaları aynı anda güçlendirmez. Bunun yerine, çoklama veya tarama adı verilen bir teknik kullanır. Bir seferde bir satırı (katot) toprağa (düşük mantık seviyesi) bağlayarak etkinleştirir. Aynı anda, yalnızca o belirli satır için aydınlatılması gereken sütun hatlarına (anot) güç (yüksek mantık seviyesi) uygular. Bu döngü tüm yedi satır boyunca hızla tekrarlanır. Görsel kalıcılık nedeniyle, insan gözü sabit, tam oluşmuş bir karakter algılar. Bu yöntem, gerekli sürücü pin sayısını (35 yerine 14) büyük ölçüde azaltır ve toplam güç tüketimini düşürür.

12. Teknoloji Trendleri

LTP-1457AKA gibi ekranlar olgun bir teknolojiyi temsil eder. Gösterge ve alfanümerik ekranlardaki mevcut trendler şu yönde ilerlemektedir:

Yüzey Montaj Cihazı (SMD) Paketleri:

• Daha yüksek yoğunluklu PCB tasarımı ve otomatik montaj için daha küçük ayak izi.Daha Yüksek Entegrasyon:
• Dahili kontrolörler, bellek (yazı tipleri için) ve seri arayüzler (I2C, SPI) içeren ekranlar, ana mikrodenetleyicinin görevini basitleştirir.Gelişmiş LED Malzemeleri:
• AlInGaP kırmızı/turuncu için verimli olsa da, InGaN gibi daha yeni malzemeler daha parlak ve verimli yeşil, mavi ve beyaz LED'ler sağlar, bu da tam renkli matris ekranlara yol açar.Alternatif Teknolojiler:
• Daha büyük, daha karmaşık ekranlar için, OLED (Organik LED) ve mikro-LED teknolojileri üstün kontrast, görüş açıları ve esneklik sunar.Ancak, bu gibi delikli, tek haneli ekranlar, basitlikleri, dayanıklılıkları, yüksek tek karakter görünürlüğü ve yalnızca bir veya birkaç hanenin gerektiği uygulamalardaki maliyet etkinlikleri nedeniyle, özellikle delikli montajın tercih edilebileceği endüstriyel veya hobi bağlamlarında geçerliliğini korumaktadır.

12. Teknoloji Trendleri