LTP-7357JD LED Nokta Matris Ekran Veri Sayfası - 0.678 İnç (17.22mm) Yükseklik - AlInGaP Kırmızı - 5x7 Diziliş - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-7357JD, karakter ve sembol gösterimi için tasarlanmış, tek düzlemli bir 5x7 nokta matris LED ekran modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik cihazlarda net ve okunabilir bir alfanümerik ekran sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, eski LED teknolojilerine kıyasla üstün ışık şiddeti ve güvenilirlik sunan ultra parlak AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yüksek verimli kırmızı LED çiplerini kullanmasıdır. Ekran, okunabilirliği artırmak için kontrastı iyileştiren beyaz noktalı gri bir yüze sahiptir. Işık şiddetine göre kategorize edilmiştir, böylece parlaklık gereksinimlerine göre seçim yapılabilir. Hedef pazar, endüstriyel kontrol panelleri, ölçüm cihazları, satış noktası terminalleri, gömülü sistemler ve kompakt, güvenilir bir karakter ekran arayüzü gerektiren her türlü uygulamayı içerir.

1.1 Temel Özellikler ve Çekirdek Avantajlar

Cihaz, performansına ve çok yönlülüğüne katkıda bulunan birkaç tasarım özelliği içerir. 0.678 inç (17.22 mm) matris yüksekliği, orta mesafeli görüntüleme için uygun bir karakter boyutu sağlar. Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu uygulamalar için uygun kılar. Geniş görüş açısına sahip tek düzlemli yapı, çeşitli pozisyonlardan görünürlüğü garanti eder. LED teknolojisinin katı hal güvenilirliği, hareketli parçası olmayan uzun bir çalışma ömrü sağlar. X-Y seçim mimarisi ile 5x7 diziliş, verimli çoklama kontrolüne olanak tanır. Standart USASCII ve EBCDIC karakter kodları ile uyumluluk, mikrodenetleyiciler ve işlemcilerle entegrasyonu basitleştirir. Son olarak, istiflenebilir yatay tasarım, birden fazla birimi yan yana hizalayarak çok karakterli ekranlar oluşturmayı mümkün kılar.

2. Teknik Parametrelerin Derin Nesnel Yorumu

LTP-7357JD'nin performansı, tasarımcıların doğru uygulama için dikkate alması gereken bir dizi elektriksel, optik ve termal parametre ile tanımlanır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Cihazın bu sınırlarda veya yakınında sürekli çalıştırılması önerilmez. Temel maksimum değerler arasında nokta başına ortalama güç dağılımı 33 mW, nokta başına tepe ileri akımı 90 mA ve 25°C'de nokta başına ortalama ileri akım 13 mA bulunur. Bu ortalama akım, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça 0.17 mA/°C oranında doğrusal olarak azalır. Segment başına maksimum ters voltaj 5 V'dur. Cihaz, -35°C ila +85°C çalışma sıcaklığı aralığına ve -35°C ila +85°C depolama sıcaklığı aralığına sahiptir. Maksimum lehimleme sıcaklığı, oturma düzleminin 1.6mm altında ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle 260°C'dir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu durumda ölçülen tipik çalışma parametreleridir. Ortalama ışık şiddeti (Iv), 1/16 görev döngüsünde 32 mA tepe akımı (Ip) ile sürüldüğünde, minimum 500 μcd'den maksimum 1200 μcd'ye kadar değişir ve tipik bir değer sağlanır. Bu çoklama şeması, güç tüketimini ve sürücü karmaşıklığını azaltmak için yaygındır. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 656 nm'dir ve kırmızı spektrum içinde yer alır. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 22 nm'dir, bu da yayılan ışığın spektral saflığını gösterir. Baskın dalga boyu (λd) 640 nm'dir. Herhangi bir nokta için ileri voltaj (Vf), 20 mA ileri akımda (If) 2.1 V (min) ila 2.6 V (max) arasında değişir. Herhangi bir nokta için ters akım (Ir), 5 V ters voltajda (Vr) maksimum 100 μA'dır. Noktalar arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı (Iv-m) maksimum 1.8:1'dir, bu da ekran genelinde nispeten düzgün bir parlaklık sağlar. Işık şiddetinin, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçüldüğünü not etmek önemlidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, LTP-7357JD'nin ışık şiddeti için kategorize edildiğini belirtir. Bu, ölçülen ışık çıkışına dayalı bir sınıflandırma veya ayırma işlemini ima eder.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sağlanan alıntıda belirli sınıf kodları listelenmemiş olsa da, bir aralığın (500-1200 μcd) belirtilmesi, cihazların standart test koşulları altında (Ip=32mA, 1/16 Görev) sürüldüğünde gerçek ölçülen şiddetlerine göre test edildiğini ve gruplandırıldığını gösterir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için minimum parlaklık gereksinimini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır, bu da maliyeti ve bulunabilirliği etkileyebilir. Bir sınıf içindeki tutarlılık, çok birimli bir ekranda düzgün bir görünüm sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrileri için bir bölüm içerir. Bu grafikler, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak için çok önemlidir.

4.1 İma Edilen Eğri Bilgisi

Metinde belirli eğriler detaylandırılmamış olsa da, bu tür cihazlar için tipik grafikler arasında İleri Akım - İleri Voltaj (I-V eğrisi) bulunur; bu, doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir ve akım sınırlayıcı devre tasarımına yardımcı olur. Işık Şiddeti - İleri Akım eğrileri, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; genellikle yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar. Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı eğrileri, sıcaklık yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir, bu da yüksek sıcaklık ortamları için kritiktir. Spektral dağılım grafikleri, yayılan ışığın tepe ve baskın dalga boyları etrafında nasıl yoğunlaştığını gösterir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

Ekranın fiziksel yapısı, montaj uyumluluğunu ve genel sağlamlığını belirler.

5.1 Paket Boyutları ve Toleranslar

Cihazın paket boyutları detaylı bir çizimde sağlanmıştır (metinde referans verilmiş ancak gösterilmemiştir). Tüm boyutlar milimetre cinsinden belirtilmiştir. Belirli bir özellik notu aksini belirtmedikçe, bu boyutlar için genel tolerans ±0.25 mm'dir (±0.01 inç'e eşdeğer). Tasarımcılar, doğru PCB ayak izleri oluşturmak için kesin delik desenleri, genel yükseklik ve bacak aralıkları için bu çizime başvurmalıdır.

5.2 Pin Bağlantısı ve Polarite

LTP-7357JD, 12 pinli bir konfigürasyona sahiptir. Pin çıkışı şu şekildedir: Pin 1: Katot Sütun 1, Pin 2: Anot Satır 3, Pin 3: Katot Sütun 2, Pin 4: Anot Satır 5, Pin 5: Anot Satır 6, Pin 6: Anot Satır 7, Pin 7: Katot Sütun 4, Pin 8: Katot Sütun 5, Pin 9: Anot Satır 4, Pin 10: Katot Sütun 3, Pin 11: Anot Satır 2, Pin 12: Anot Satır 1. Bu düzenleme, X-Y (satır-sütun) çoklama şemasını kolaylaştırır. Anot ve katot pinlerinin doğru tanımlanması, ters polarmayı önlemek ve düzgün çalışmayı sağlamak için kritiktir.

5.3 Dahili Devre Şeması

Dahili devre şeması (referans verilmiş), 35 LED'in (5 sütun x 7 satır) matris organizasyonunu gösterir. Her LED'in anodu bir satır hattına, katodu ise bir sütun hattına bağlıdır. Belirli bir noktayı aydınlatmak için, ilgili satır hattı yüksek (anot pozitif) sürülürken, sütun hattı düşük (katot topraklanmış) sürülmeli ve uygun akım sınırlaması yapılmalıdır. Sütun başına ortak katot mimarisi, çoklanmış ekranlar için standarttır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Montaj sırasında uygun işleme, cihaz bütünlüğünü ve performansını korumak için esastır.

6.1 Lehimleme Süreci Parametreleri

Mutlak maksimum değer, lehimleme sıcaklık limitini belirtir: oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle 260°C maksimum. Bu kılavuz, dalga lehimleme veya reflow lehimleme işlemleri için tasarlanmıştır. Reflow lehimleme için, paketin ve dahili tel bağlantılarının termal şoka veya likidüs üzerinde aşırı süreye maruz kalmamasını sağlamak amacıyla tüm sıcaklık profili (ön ısıtma, bekleme, reflow tepe, soğutma) kontrol edilmelidir.

6.2 İşleme ve Depolama Önlemleri

Açıkça detaylandırılmamış olsa da, LED ekranı işlerken standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemlerine uyulmalıdır, çünkü yarı iletken bağlantılar hassas olabilir. Depolama, nem emilimini ve lehimleme sırasında potansiyel patlamayı önlemek için, düşük nemli bir ortamda belirtilen -35°C ila +85°C sıcaklık aralığında yapılmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

LTP-7357JD, çeşitli gömülü ekran uygulamaları için uygundur.

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Yaygın kullanımlar arasında endüstriyel ekipmanlarda durum göstergeleri (örn. sıcaklık okumaları, hata kodları), tıbbi cihazlarda karakter okumaları, tüketici cihazlarında basit mesajlaşma ve perakende veya bilgi kiosklarında daha büyük segmentli ekranların bir parçası olarak kullanım bulunur. Standart karakter kodları ile uyumluluğu, bir mikrodenetleyiciden gelen metin mesajlarını görüntülemek için idealdir.

7.2 Tasarım Hususları ve Devre Uygulaması

Tasarımcılar bir çoklama sürücü devresi uygulamalıdır. Bu tipik olarak, sütunlar için akım çekebilen ve satırlar için akım sağlayabilen yeterli G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici veya özel LED sürücü entegreleri içerir. Her LED segmenti için ileri akımı ayarlamak amacıyla, her sütun veya satır hattına (sürücü topolojisine bağlı olarak) akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. Test koşulunda bahsedilen 1/16 görev döngüsü, 5x7 matris için yaygın bir yaklaşım olan, genellikle aynı anda 4 satırı tarayan veya satır ve sütun taramasının bir kombinasyonunu kullanan 4 bitlik ikili çoklamayı (2^4=16 durum) önermektedir. Yenileme hızı, görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır (tipik olarak >60 Hz). Maksimum değerlere yakın çalışılıyorsa, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, ısı dağılımı dikkate alınmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTP-7357JD, ürün kategorisi içinde belirli avantajlar sunar.

8.1 Temel Farklılaştırıcılar

Birincil farklılaştırıcı, AlInGaP LED teknolojisinin kullanılmasıdır. Eski GaAsP veya GaP LED'lere kıyasla, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sağlar, bu da aynı akımda daha parlak ekranlar veya daha düşük güçte benzer parlaklık anlamına gelir. Gri yüzey/beyaz nokta kombinasyonu profesyonel bir görünüm ve yüksek kontrast sunar. Geniş görüş açısı, kullanıcının doğrudan ekranın önünde olmayabileceği uygulamalar için faydalıdır. Işık şiddetine göre kategorizasyon, temel ekranlarda her zaman bulunmayan bir kalite kontrolü ve seçim esnekliği seviyesi sağlar.

9. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

İşte veri sayfasından türetilen yaygın tasarım sorularının yanıtları.

S: Işık şiddeti test koşulundaki 1/16 görev döngüsünün amacı nedir?

C: Her LED'in toplam tarama süresinin yalnızca 1/16'sı kadar güçlendirildiği çoklanmış bir sürücü şemasını simüle eder. Belirtilen ışık şiddeti, bu koşul altında göz tarafından algılanan ortalama değerdir. Ortalama akım değerlerini aşmadan bu parlaklığa ulaşmak için çoklama veya benzer bir görev döngüsü kullanmalısınız.

S: LED'leri çoklama yerine sürekli bir DC akım ile sürebilir miyim?

C: Teknik olarak evet, ancak nokta başına sürekli ileri akımın 25°C'de ortalama 13 mA değerini aşmamasını sağlamalısınız (ve daha yüksek sıcaklıklar için azaltılmalıdır). Bu, 35 bağımsız akım sınırlı kanal gerektirir ki bu verimsizdir. Çoklama, amaçlanan ve en verimli kullanım durumudur.

S: İleri voltaj 2.1-2.6V. Hangi besleme voltajına ihtiyacım var?

C: Besleme voltajı, maksimum ileri voltaj artı akım sınırlayıcı direnciniz ve sürücü devrenizdeki voltaj düşüşünden daha yüksek olmalıdır. Bu tür ekranlar için yaygın bir besleme voltajı, yeterli baş payı sağlayan 5V'dur.

S: "1.8:1 ışık şiddeti eşleştirme oranı" ne anlama geliyor?

C: Bu, matristeki en parlak noktanın, aynı sürüş koşulları altında en sönük noktadan en fazla 1.8 kat daha parlak olacağı anlamına gelir. Bu, görüntülenen karakter genelinde makul bir düzgünlük sağlar.

10. Pratik Uygulama Vaka Çalışması

Mikrodenetleyici tabanlı bir termostat için basit bir tek karakterli ekran tasarlamayı düşünün. Amaç, 0'dan 9'a kadar ayarlanan sıcaklığı göstermektir.

Tasarım Adımları:1. Mikrodenetleyici (örn. bir ATmega328P), 5x7 bitmap formatında 0-9 arası rakamlar için yazı tipi verileri ile programlanır. 2. Beş G/Ç pini sütun sürücüleri olarak (katotlara bağlı, akım çekebilir) yapılandırılır. Yedi G/Ç pini satır sürücüleri olarak (anotlara bağlı, akım sağlayabilir) yapılandırılır. 3. Akım sınırlayıcı dirençler sütun hatlarına yerleştirilir. Direnç değeri, besleme voltajına (örn. 5V), LED ileri voltajına (~2.5V) ve istenen tepe akımına (örn. tam parlaklık için 32mA) göre hesaplanır: R = (5V - 2.5V) / 0.032A ≈ 78 ohm. Standart 75 veya 82 ohm'luk bir direnç kullanılabilir. 4. Firmware bir tarama rutini uygular. Bir satır hattını yüksek yapar (o satır için anotları aktifleştirir), ardından o satırın desenini beş sütun hattına yerleştirir (bir noktayı açmak için düşük, kapatmak için yüksek empedans veya yüksek). Kısa bir süre bekler (örn. 1-2 ms), ardından bir sonraki satıra geçer. Tüm 7 satırı ~14ms içinde taramak, >70 Hz'lik bir yenileme hızı sağlar ve titremeyi ortadan kaldırır. 5. Ekran, sıcaklığı gösteren sabit, parlak bir rakam gösterir.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-7357JD, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Bireysel bir LED üzerine, diyotun açılma voltajını (bu AlInGaP malzemesi için yaklaşık 2.1-2.6V) aşan bir ileri polarma voltajı uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Spesifik malzeme bileşimi (AlInGaP), bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler; bu durumda kırmızı (~640-656 nm). 5x7 matris organizasyonu, gerekli kontrol pin sayısını çoklama yoluyla 35'ten (LED başına bir) 12'ye (7 satır + 5 sütun) düşüren bir adresleme şemasıdır. Satırlar arasında hızlı bir şekilde geçiş yaparak ve her satır için ilgili sütun verisini sunarak, insan gözünün görüntü kalıcılığı, deseni sabit, görünüşte statik bir görüntü olarak bütünleştirir.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTP-7357JD, erken kırmızı LED malzemelerine göre önemli bir ilerleme olan AlInGaP tabanlı olgun bir teknolojiyi temsil eder. Güncel ekran teknolojisi trendleri büyük ölçüde daha yüksek yoğunluklu nokta matris ekranlara, tam grafik OLED veya LCD modüllere ve doğrudan lehimlenmiş matrisler için yüzey montaj cihazı (SMD) LED'lere doğru ilerlemiştir. Ancak, bu gibi delikli paketler, prototipleme, eğitim amaçları, onarım pazarları ve aşırı güvenilirlik ve basitliğin piksel yoğunluğu veya renk yeteneğinden daha değerli olduğu uygulamalar için geçerliliğini korumaktadır. Temel LED teknolojisi, spektrum genelinde maliyet düşürme ve verimlilik iyileştirmeleri için GaN-on-Si gibi malzemeler üzerinde devam eden araştırmalarla gelişmeye devam etmektedir, ancak matris ekranlar için temel çoklama prensipleri tutarlı kalmaktadır.