LTP-2157AKA LED Nokta Matris Ekran Veri Sayfası - 2.0 inç (50.8mm) Yükseklik - Süper Turuncu Renk - 5x7 Dizilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-2157AKA, alfasayısal karakter sunumu için tasarlanmış, tek düzlemli bir 5x7 nokta matris LED ekran modülüdür. Temel işlevi, USASCII ve EBCDIC gibi standart kod kümelerinden karakterler göstermektir. Bu cihazın temel avantajı, Süper Turuncu ışık yayılımını sağlayan LED çipleri için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır. Ekran, okunabilirliği artırmak için kontrastı iyileştiren gri yüzey ve beyaz nokta rengine sahiptir. Cihaz, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da birimler arasında parlaklık tutarlılığını sağlar. Katı hal yapısı yüksek güvenilirlik sunar ve düşük güç gereksinimi, çeşitli elektronik uygulamalar için uygun kılar.

1.1 Temel Özellikler ve Hedef Uygulamalar

Bu ürünü tanımlayan temel özellikler arasında, uzaktan iyi görünürlük sağlayan 2.0 inç (50.8 mm) matris karakter yüksekliği bulunur. Tek düzlemde çalışır ve geniş bir görüş açısı sunar, bu da görüntülenen bilginin çeşitli pozisyonlardan erişilebilir olmasını sağlar. X-Y seçim mimarisi ile 5x7 dizilim, verimli çoklama kontrolüne olanak tanır. Önemli bir özellik, yatay istiflenebilirliğidir; bu, birden fazla birimi yan yana hizalayarak çok karakterli ekranlar oluşturmayı mümkün kılar. Cihaz, standart karakter kodlarıyla doğrudan uyumludur. Bu özellikler, LTP-2157AKA'yı endüstriyel enstrüman panoları, satış noktası terminalleri, temel bilgi ekranları, test ekipmanı okumaları ve güvenilir, düşük-orta karmaşıklıkta alfasayısal çıktı gerektiren diğer gömülü sistemler gibi uygulamalar için ideal kılar.

2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın elektriksel, optik ve fiziksel parametrelerinin ayrıntılı, nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Nokta Başına Ortalama Güç Dağılımı:33 mW. Bu, tek bir LED noktası tarafından güvenle dağıtılabilecek maksimum sürekli güçtür.
• Nokta Başına Tepe İleri Akımı:90 mA. Bu, bir noktanın kaldırabileceği maksimum anlık akım darbesidir, genellikle çoklamalı sürme şemaları için geçerlidir.
• Nokta Başına Ortalama İleri Akım:25°C'de 13 mA, 0.17 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır. Bu, sürekli DC çalışma için anahtar parametredir. Azaltma faktörü, termal yönetim için çok önemlidir; ortam sıcaklığı (Ta) arttıkça, aşırı ısınmayı önlemek için izin verilen maksimum sürekli akım azaltılmalıdır.
• Nokta Başına Ters Gerilim:5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması LED eklemine zarar verebilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz, endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.
• Lehim Sıcaklığı:Oturma düzleminin 1.6mm altında, 3 saniye için maksimum 260°C. Bu, yeniden akış lehimleme profil kısıtlamalarını tanımlar.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler, belirtilen test koşulları (tipik olarak Ta=25°C) altında ölçülür ve tipik performansı temsil eder.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):1/16 görev döngüsünde I_p=32mA test koşulu altında 2100 μcd (Min), 4600 μcd (Tip). Bu, çoklamalı bir yapılandırmada sürüldüğünde her LED noktasının parlaklığını gösterir. Geniş aralık, şiddet için bir sınıflandırma işlemi olduğunu düşündürür.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):621 nm (Tip). Bu, optik güç çıkışının maksimum olduğu dalga boyudur ve "Süper Turuncu" rengini tanımlar.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):18 nm (Tip). Bu, spektral saflığı ölçer; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışığı gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):615 nm (Tip). Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve renk noktasıyla yakından ilişkilidir.
• İleri Gerilim (V_F) Herhangi Bir Nokta:I_F=20mA'de 2.05V (Min), 2.6V (Tip); I_F=80mA'de 2.3V (Min), 2.8V (Tip). Bu, sürücü devre tasarımı için kritiktir, LED açıkken üzerindeki gerilim düşüşünü belirtir.
• Ters Akım (I_R) Herhangi Bir Nokta:V_R=5V'de 100 μA (Maks). Bu, LED ters öngerilimli olduğundaki sızıntı akımıdır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (I_V-m):2:1 (Tip). Bu, dizideki en parlak ve en sönük noktalar arasındaki izin verilen maksimum oranı belirtir, böylece düzgün bir görünüm sağlanır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini" belirtir. Bu, üretim sonrası bir sınıflandırma veya ayırma işlemi olduğunu ima eder. Belirli sınıf kodları listelenmese de, bu tür ekranlar için tipik kategorizasyon, standart test koşulları altında ölçülen ışık şiddetine göre birimleri gruplamayı içerir. Bu, birden fazla ekran birlikte kullanıldığında, aralarındaki parlaklık değişiminin en aza indirilmesini ve tutarlı bir görsel çıktı sağlanmasını garanti eder. Tasarımcılar, eşleşen parlaklık gerektiren kritik uygulamalar için tedarikçiden mevcut şiddet sınıflarını doğrulamalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrilerine" atıfta bulunur. Metinde belirli grafikler sağlanmasa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle şunları içerir:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I_F-V_FEğrisi):Üstel ilişkiyi gösterir, belirli bir akım için gerekli sürme gerilimini belirlemek için kritiktir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım (I_V-I_FEğrisi):Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, genellikle çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki içindedir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıkışının azalmasını gösterir, bu termal tasarım için hayati önem taşır.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, ~621nm'deki tepe noktasını ve spektral genişliği gösterir.

Bu eğriler, tasarımcıların standart olmayan koşullar altındaki performansı tahmin etmelerine ve sürücü devrelerini optimize etmelerine olanak tanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihazın paket boyutları milimetre cinsinden, genel toleransı ±0.25 mm olarak sağlanmıştır. Belirli çizime atıfta bulunulur ancak metinde ayrıntılandırılmamıştır. Ana mekanik yönler arasında genel ayak izi, yükseklik ve 14 pinin aralığı bulunur. Pin düzeni, baskılı devre kartı (PCB) üzerinde delikli montaj için tasarlanmıştır. Gri yüzey ve beyaz nokta rengi, kontrastı iyileştirmek için paket tasarımının bir parçasıdır.

5.1 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Ekranın 14 pini vardır. Dahili devre şeması, LED'lerin anotlarının satırlara ve katotlarının sütunlara (veya pinout tablosuna göre tam tersi) bağlandığı bir matris yapılandırmasını gösterir. Bu, gereken kontrol pin sayısını en aza indiren yaygın bir ortak-anot veya ortak-katot matris mimarisidir (5 satır + 7 sütun = 12 kontrol hattı, 5*7=35 yerine). Pinout tablosu her pinin işlevini belirtir:

• Pinler, Anot Satır 1-7 ve Katot Sütun 1-5'e bağlanır.
• Önemli Notlar:Pin 4 ve 11 dahili olarak bağlıdır. Pin 5 ve 12 dahili olarak bağlıdır. Bu dahili köprüleme, PCB düzeni ve sürücü tasarımı sırasında kısa devreleri önlemek için dikkate alınmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan birincil kılavuz lehimleme işlemi içindir: cihaz, oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye için maksimum 260°C lehim sıcaklığına dayanabilir. Bu standart bir yeniden akış profil kısıtlamasıdır. Dalga lehimleme için, delikli bileşenler için standart uygulamalar takip edilmelidir. Statik hassas cihazlar (ESD) için genel işleme önlemlerine uyulmalıdır, ancak bu LED ürünü için açıkça belirtilmemiştir. Depolama, kuru bir ortamda belirtilen -35°C ila +85°C sıcaklık aralığında yapılmalıdır.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

LTP-2157AKA harici bir sürücü devresi gerektirir. Matris yapısı nedeniyle, çoklama standart sürme yöntemidir. Bu, uygun veri sinyallerini sütunlara (veya satırlara) sağlarken, aynı anda bir satırı (veya sütunu) sırayla etkinleştirmeyi içerir. Genellikle yeterli G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici veya özel bir LED ekran sürücü entegresi (MAX7219 veya benzeri gibi) kullanılır. Sürücü, tepe ve ortalama akım değerlerine saygı göstererek doğru akımı sağlamalıdır. İleri akımı (I_F) ayarlamak için her sütun veya satır hattına akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. Değer şu formül kullanılarak hesaplanır: R = (V_besleme- V_F- V_{sürücü_doyum}) / I_F.

7.2 Tasarım Hususları

• Çoklama Frekansı:Görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır (tipik olarak >60 Hz).
• Akım Hesaplama:DC hesaplamaları için ortalama akım değerini (25°C'de maks 13mA) kullanın. N satırlı çoklamalı modda, nokta başına tepe akım N * I_ort kadar olabilir, ancak 90mA tepe değerini aşmamalıdır.
• Termal Yönetim:Yüksek ortam sıcaklıklarında çalışılıyorsa, ileri akım 0.17 mA/°C faktörüne göre azaltılmalıdır.
• Gerilim Beslemesi:Çalışma koşulları altındaki en yüksek V_F ve sürücü devresindeki herhangi bir düşüş hesaba katılmalıdır.
• PCB Düzeni:Bağlantı tablosuna göre doğru pin eşlemesini sağlayın. Düzen hatalarını önlemek için dahili bağlı pinleri (4-11 ve 5-12) not edin.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaAsP veya GaP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, LTP-2157AKA'daki AlInGaP teknolojisi önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, aynı akım için daha parlak çıktı ve daha iyi renk saflığı sağlar. Basit 7 segmentli ekranlarla karşılaştırıldığında, 5x7 nokta matris formatı gerçek alfasayısal yetenek sağlar, harflerin, sayıların ve basit sembollerin görüntülenmesine izin verir. 2.0 inç yükseklik, birçok yaygın karakter ekranından daha büyüktür, üstün görünürlük sunar. Yatay istiflenebilirlik, sabit çok karakterli modüllere sahip ekranlardan önemli bir farklılaştırıcıdır ve tasarım esnekliği sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Bu ekranı tüm noktalarda aynı anda sabit bir DC akımla sürebilir miyim?
C: Teorik olarak mümkün ancak pratik değil. Bu, 35 bağımsız akım sınırlı kanal gerektirir. Çoklama standart ve verimli yöntemdir.

S2: Tepe Yayılım Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu, en fazla optik gücün yayıldığı yerdir. Baskın dalga boyu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyu eşdeğeridir. Genellikle yakındırlar ancak özellikle daha geniş spektrumlar için aynı değildirler.

S3: Işık şiddeti test koşulundaki 1/16 görev döngüsünü nasıl yorumlamalıyım?
C: Şiddet, LED'in 1/16 görev döngüsüne sahip bir dalga formunda 32mA akımla darbelendiğinde ölçülür. Bu, her satırın toplam döngü süresinin 1/16'sı kadar aktif olduğu çoklamalı bir sürme şemasını simüle eder. Bildirilen şiddet değeri zaman içindeki ortalamadır.

S4: Neden pin 4 & 11 ve 5 & 12 dahili olarak bağlı?
C: Bu büyük olasılıkla, çip bağlama veya substrat yönlendirmesini basitleştirmek için matrisin dahili düzeni nedeniyle olabilir. Elektriksel olarak, bu pin çiftlerinin birbirine kısa devre olduğu anlamına gelir. Devrenizde, bunları aynı düğüme bağlamalısınız.

10. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Endüstriyel bir fırın için basit bir 4 haneli sıcaklık okuma tasarımı.
Sistem, bir sıcaklık sensörüne sahip bir mikrodenetleyici kullanır. Dört LTP-2157AKA ekranı yatay olarak istiflenir. Mikrodenetleyicinin yazılımı, 0-9 rakamları, derece sembolü ve 'C' için bir font haritası içerir. Bir çoklama rutini kullanarak, dört ekran arasında (dört satır/sütun seti gibi davranarak) döngü yapar, gösterilecek mevcut haneye göre her satır için uygun sütun verisini hesaplar. Akım sınırlayıcı dirençler sütun hatlarına yerleştirilir. Titremeyi ortadan kaldırmak için yenileme hızı 100 Hz olarak ayarlanır. Yüksek parlaklık ve geniş görüş açısı, sıcaklığın fabrika katındaki çeşitli pozisyonlardan okunabilir olmasını sağlar. Ekranın endüstriyel sıcaklık derecelendirmesi, fırın yakınındaki sıcak ortamda güvenilir çalışmayı garanti eder.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-2157AKA, yarı iletken elektrolüminesans temellidir. AlInGaP çip yapısı bir p-n eklemi oluşturur. Eklem eşiğini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda salar. AlInGaP'nin spesifik alaşım bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu doğrudan yayılan turuncu ışığın dalga boyuna (~621 nm) karşılık gelir. 5x7 matris, bir substrat üzerinde satır ve sütun iletkenlerinin kesişim noktalarına yerleştirilmiş, bağımsız olarak adreslenebilir LED zarlarından oluşur. Belirli bir satır ve sütuna gerilim uygulanarak, yalnızca o kesişimdeki LED ileri öngerilimli hale gelir ve yanar.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

AlInGaP teknolojisi, kırmızı, turuncu ve sarı renkler için görünür LED verimliliğinde önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Büyük ölçüde GaAsP gibi eski teknolojilerin yerini almıştır. Ekran teknolojisindeki mevcut trendler, daha yüksek yoğunluklu matrislere (örn., 8x8, 16x16) ve tam renkli RGB matrislere doğru ilerlemektedir. Ancak, basit alfasayısal bilginin yeterli olduğu maliyet duyarlı, güvenilirlik kritik uygulamalar için 5x7 gibi tek renkli, düşük çözünürlüklü nokta matris ekranlar hala oldukça geçerlidir. Avantajları arasında basitlik, sağlamlık, düşük güç tüketimi ve mükemmel ömür bulunur. Matris adresleme prensibi, OLED ve mikroLED ekranlar dahil olmak üzere daha büyük ve daha karmaşık ekran teknolojileri için temel olmaya devam etmektedir.