LTP-1557KF 5x7 Nokta Matris LED Ekran Veri Sayfası - 1,2 İnç Yükseklik - Sarı-Turuncu Renk - 20mA Sürücü Akımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-1557KF, 5x7 nokta matris konfigürasyonu kullanılarak oluşturulmuş tek haneli, alfanümerik bir görüntüleme modülüdür. Temel işlevi, bireysel LED noktalarını seçerek aydınlatarak karakterler, semboller veya basit grafikler göstermektir. Çekirdek teknoloji, sarı-turuncu ışık yayılımı üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken malzemesini kullanır. Bu cihaz, okunabilirliği artırmak için kontrastı güçlendiren beyaz nokta renklendirmeli gri bir ön panel ile karakterize edilir. Düşük güçlü çalışma için tasarlanmıştır ve geniş bir görüş açısı sunar, bu da net, tek renkli karakter çıktısının gerekli olduğu çeşitli gösterge ve bilgi görüntüleme uygulamaları için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu ekranın temel avantajları arasında katı hal güvenilirliği, düşük güç gereksinimi ve USASCII ve EBCDIC gibi standart karakter kodlarıyla uyumluluğu yer alır. Tek düzlemli tasarım ve geniş görüş açısı, farklı bakış açılarından iyi görünürlük sağlar. Ayrıca ışık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da çoklu birim uygulamalarında parlaklık eşleştirmesine olanak tanır ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette sunulur. Birincil hedef pazarlar arasında endüstriyel kontrol panelleri, ölçüm cihazları, satış noktası terminalleri, temel bilgi ekranları ve basit, güvenilir ve düşük maliyetli bir karakter ekranına ihtiyaç duyulan gömülü sistemler bulunur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen elektriksel ve optik parametrelerin tasarım mühendisleri için önemini açıklayan ayrıntılı ve nesnel bir yorumunu sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için değildir.

• Segment Başına Güç Dağılımı:Maksimum 70 mW. Bu, herhangi bir tek LED noktası üzerindeki ileri akım (I_F) ve ileri voltajın (V_F) birleşik etkisini sınırlar.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:Maksimum 60 mA, ancak yalnızca darbe koşullarında (1 kHz, %10 görev döngüsü). Bu, çoklama veya daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için kısa süreli daha yüksek akım darbelerine izin verir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de maksimum 25 mA. Bu, kararlı durum, darbesiz çalışma için anahtar parametredir. 0,28 mA/°C'lik azaltma faktörü, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça aşırı ısınmayı önlemek için izin verilen maksimum sürekli akımın azaltılması gerektiğini gösterir.
• Segment Başına Ters Voltaj:Maksimum 5 V. Bunun aşılması LED'in PN bağlantısını bozabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +105°C. Bu, güvenilir çalışma ve çalışmayan depolama için çevresel sınırları tanımlar.
• Lehimleme Koşulu:Oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1,6mm) altında 3 saniye boyunca 260°C. Bu, plastik paket ve iç bağlantılara termal hasar vermekten kaçınmak için dalga veya yeniden akış lehimleme işlemleri için kritiktir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (Ta=25°C'de)

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik ve garanti edilen performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):I_F=20mA'de 55 ila 170 μcd (min), 99 ila 200 μcd (tip). Bu geniş aralık, cihazın gruplandırıldığını veya kategorize edildiğini gösterir. Tasarımcılar sistem parlaklığı planlamasında bu varyasyonu hesaba katmalıdır. Test koşulu 1mA'den 20mA'ye revize edilerek özellik daha standart bir sürücü akımıyla uyumlu hale getirilmiştir.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):611 nm (tip). Bu, spektral çıktının en güçlü olduğu dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):17 nm (tip). Bu, yayılan spektrumun yayılmasını ölçer; daha küçük bir değer daha monokromatik (saf renk) bir ışığı gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):605 nm (tip). Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve rengi sarı-turuncu olarak tanımlar.
• Nokta Başına İleri Voltaj (V_F):I_F=20mA'de 2,05V (min), 2,6V (tip). Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir. Sürücü besleme voltajı, akımı düzgün bir şekilde regüle etmek için V_F'den yüksek olmalıdır.
• Nokta Başına Ters Akım (I_R):V_R=5V'de maksimum 100 μA. Düşük bir ters akım tercih edilir.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:Benzer ışık alanı için maksimum 2:1. Bu, bir dizideki en parlak noktanın, en sönük noktadan iki kattan fazla parlak olmaması gerektiği anlamına gelir, böylece düzgün bir görünüm sağlanır.

3. Gruplandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın \"Işık Şiddeti için Kategorize Edilmiş\" olduğunu belirtir. Bu, belirli grup kodları burada listelenmese de bir gruplandırma sisteminin uygulandığı anlamına gelir.

• Işık Şiddeti Gruplandırması:Belirtilen I_V aralığı (55-170 μcd min, 99-200 μcd tip), ürünlerin 20mA'de ölçülen ışık çıkışına göre gruplara ayrıldığını gösterir. Birden fazla birim tedarik eden tasarımcılar, çok haneli bir ekranda tutarlı parlaklık sağlamak için grubu belirtmeli veya farkında olmalıdır.
• Dalga Boyu/Renk Gruplandırması:Açıkça belirtilmemiş olsa da, tipik LED üretimi, görsel tutarlılığı sağlamak için baskın dalga boyu (renk) için gruplandırma içerir. λ_d (605nm) ve λ_p (611nm) üzerindeki sıkı özellikler kontrollü bir süreci gösterir.
• İleri Voltaj Gruplandırması:Ekranlar için daha az vurgulanır, ancak V_F aralığı (2,05-2,6V) elektriksel parametre yayılımını tanımlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, son sayfadaki \"Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri\"ne atıfta bulunur. Metinde belirli grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler tipik olarak şunları içerir:

• I-V (Akım-Voltaj) Eğrisi:İleri voltaj ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Dirsek voltajı yaklaşık 2V'dur ve AlInGaP teknolojisiyle tutarlıdır.
• Işık Şiddeti - İleri Akım (I_V - I_F):Işık çıkışının bir noktaya kadar akımla yaklaşık olarak doğrusal olarak arttığını, ardından verimliliğin düştüğünü gösterir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı (I_V - T_a):Bağlantı sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, bu da termal yönetimin ve akım azaltmanın önemini vurgular.
• Spektral Dağılım:Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizimi, 611nm civarında bir tepe ve tepe yoğunluğunun yarısında yaklaşık 17nm genişliğinde bir genişlik gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Çizimi

Cihazın standart bir çift sıralı paket (DIP) ayak izi vardır. Veri sayfasından ana boyutsal notlar: aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0,25 mm'dir. Özel bir not, PCB delik yerleşimi ve lehimleme verimi için önemli olan ±0,4 mm'lik bir pin ucu kayma toleransından bahseder.

5.2 Dahili Devre Şeması ve Pin Bağlantısı

Dahili devre standart bir 5x7 matristir. Satırlar (anotlar) ve sütunlar (katotlar) çoklanmıştır. Pin çıkış tablosu doğru PCB düzeni ve sürücü devre tasarımı için gereklidir:

• Pin 1, 2, 5, 7, 8, 9, 12, 14 Anot Satırlarına (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) bağlanır.
• Pin 3, 4, 6, 10, 11, 13 Katot Sütunlarına (1, 2, 3, 4, 5) bağlanır.

Bazı işlevlerin farklı pinlerde çoğaltıldığına dikkat edin (örneğin, pin 5 ve 12'de Anot Satır 4, pin 4 ve 11'de Katot Sütun 3), bu düzen esnekliği sunabilir. Pin numaralandırması muhtemelen nokta matris görüntüleme tarafına göre belirli bir yönelimi takip eder.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan birincil kılavuz, lehimleme için mutlak maksimum değerdir: oturma düzleminin 1,6mm altında ölçüldüğünde 3 saniye boyunca 260°C. Bu standart bir dalga lehimleme profilidir. Yeniden akış lehimleme için, tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmayan standart bir kurşunsuz profil kullanılmalıdır. Paket çatlamasını veya katman ayrılmasını önlemek için aşırı termal stresten kaçınmak kritiktir. Cihazlar, özellikle nem hassasiyet seviyesi (MSL) derecelendirilmemişlerse, kullanılana kadar orijinal nem bariyerli torbada saklanmalıdır, ancak veri sayfası bir MSL belirtmez.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, tek satır alfanümerik karakter gerektiren uygulamalar için idealdir: endüstriyel ekipman durum ekranları (örn. hata kodları, ayar noktaları), tüketici cihazları, temel elde taşınır test ekipmanları, eski sistem yükseltmeleri ve eğitim elektronik kitleri.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Çoklama sürücüsü gerektirir (örn. özel bir ekran IC'si veya yeterli G/Ç'ya sahip bir mikrodenetleyici). Her satır anotu sırayla sürülürken veriler sütun katotlarına uygulanır.
• Akım Sınırlama:I_F'yi güvenli bir değere ayarlamak için her sütun (katot) hattı için harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur, tipik olarak parlaklık ve güç gereksinimlerine bağlı olarak 20mA veya daha düşük. Direnç değeri R = (V_besleme - V_F) / I_F.
• Güç Kaynağı:Maksimum V_F (2,6V) artı herhangi bir sürücü transistörünün düşme voltajından daha yüksek bir voltaj sağlamalıdır. 5V besleme yaygındır.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır ancak kullanıcıya göre montaj konumunu dikkate alın.
• Parlaklık Tutarlılığı:Birden fazla birim arasında düzgünlük kritikse ışık şiddeti grubunu belirtin.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski GaAsP veya GaP LED matrisleriyle karşılaştırıldığında, LTP-1557KF'deki AlInGaP teknolojisi daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk saflığı (daha doygun sarı-turuncu) sunar. Çağdaş yan parlaklıklı veya yüksek yoğunluklu SMD matrisleriyle karşılaştırıldığında, bu prototip oluşturma ve onarım kolaylığı sunan geleneksel, delikli DIP bir cihazdır. Ana farklılaşması, belirli 1,2 inç karakter yüksekliği, 5x7 formatı ve sarı-turuncu rengidir; bu, eski uyumluluk, belirli görünürlük gereksinimleri (sarı/turuncu ayırt edici olabilir) veya tam renk veya grafik yeteneğinin gerekli olmadığı basit uygulamalar için maliyet etkinliği nedeniyle seçilebilir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

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

C: Teknik olarak evet, ancak 35 bağımsız akım kaynağı (5x7) gerektirir. Bu oldukça verimsizdir. Çoklama (tarama), gerekli sürücü pinlerini ve sürücü IC'deki güç dağılımını önemli ölçüde azaltan standart ve amaçlanan yöntemdir.

S: Neden Tepe İleri Akımı (60mA) Sürekli Akımdan (25mA) çok daha yüksek?

C: Bu, zaman bölmeli çoklamaya izin verir. Bir nokta tarama döngüsünün yalnızca bir kısmı için (örn. 7 satır tarama için 1/7) açıktır. LED çipinin ortalama güç (termal) sınırlarını aşmadan daha yüksek algılanan ortalama parlaklık elde etmek için kısa \"açık\" süresi boyunca daha yüksek bir akım darbe uygulayabilirsiniz.

S: Işık şiddeti çok geniş bir aralığa sahip (55-200 μcd). Ürünümde tutarlı parlaklığı nasıl sağlarım?

C: Şunlardan birini yapmalısınız: 1) Tek bir üretim partisinden veya belirtilen ışık şiddeti grubundan cihazlar satın alın, 2) Sürücünüzde yazılım parlaklık kalibrasyonu veya ayarı uygulayın, veya 3) Birim başına donanım akım ayarı kullanın (hacim için pratik değil). Dağıtıcı veya üretici ile grup kodu kullanılabilirliğini görüşün.

S: Soğutucu gerekli mi?

C: Nokta başına 20mA veya altında normal çalışma ve ortam sıcaklığı aralığı içinde, ekranın kendisi için tipik olarak bir soğutucu gerekli değildir. Ancak, sürücü bileşenlerinden ısı dağılımı için uygun PCB düzeni önemlidir. Yüksek sıcaklık ortamlarında çalışıyorsanız akım azaltma eğrisine uyun.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Vaka Çalışması 1: Basit Mikrodenetleyici Arayüzü.Temel bir 8-bit mikrodenetleyici, en az 12 G/Ç pinine (7 satır, 5 sütun) sahipse bu ekranı doğrudan sürebilir. Satırlar, akım sağlayan çıkışlar olarak yapılandırılmış mikrodenetleyici pinlerine akım sınırlayıcı dirençler üzerinden bağlanır. Sütunlar, açık drenaj veya aktif düşük çıkışlar olarak yapılandırılmış pinlere (katotlar) bağlanır. Donanım yazılımı, ROM'da saklanan bir yazı tipi tablosundan o satır için sütun desenlerini ayarlarken bir seferde bir satırı yüksek çekerek satırları taramak için bir zamanlayıcı kesmesi uygular.

Vaka Çalışması 2: Özel Bir Ekran Sürücü IC'si Kullanımı.Sınırlı mikrodenetleyici pinlerine sahip sistemler veya işlem yükünü azaltmak için, MAX7219 veya HT16K33 gibi bir sürücü IC'si kullanılabilir. Bu IC'ler, ana denetleyiciden yalnızca 2-4 pin gerektiren basit bir seri arayüz (SPI veya I2C) üzerinden tüm çoklamayı, kod çözmeyi ve parlaklık kontrolünü halleder. Ayrıca genellikle rakam yanıp sönme ve çok haneli kademeleme gibi, bu ekranın \"yatay olarak istiflenebilir\" özelliğiyle uyumlu özellikler içerir.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-1557KF, 35 adet bağımsız AlInGaP LED çipinden oluşan, 35 açıklığı (nokta) olan gri bir maske arkasına monte edilmiş, 5 sütun ve 7 satırdan oluşan bir ızgarada düzenlenmiş bir dizidir. Her LED'in anotu ortak bir satır hattına, katodu ise ortak bir sütun hattına bağlanır. Belirli bir noktayı aydınlatmak için, ilgili satır hattı pozitif bir voltaja (bir akım sınırı üzerinden) sürülür ve sütun hattı daha düşük bir voltaja (toprak) bağlanır. Bu matris düzeni, gerekli bağlantı pinlerini 35'ten (nokta başına bir) 12'ye (7 satır + 5 sütun) indirir. Bir karakter göstermek, satırlar (1-7) arasında hızlıca tarama yapmayı ve her satır için istenen karakter şeklinin bir parçasını oluşturan uygun sütun LED'lerini (1-5) açmayı içerir. Bu çoklama, insan gözünün algılayabileceğinden daha hızlı gerçekleşir ve kararlı, tam bir karakter görüntüsü oluşturur.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTP-1557KF gibi ekranlar olgun, yerleşik bir teknolojiyi temsil eder. Gösterge ve alfanümerik ekranlardaki mevcut trendler, otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine, daha yüksek yoğunluklu çok haneli modüllere ve denetleyicilerin doğrudan ekran PCB'sine entegrasyonuna (\"akıllı\" ekranlar) doğru ilerlemektedir. Ayrıca, renk veya üstün kontrast gerektiren uygulamalar için tam renkli RGB LED matrisleri ve OLED ekranlar daha maliyet rekabetçi hale gelmektedir. Ancak, bu gibi basit tek renkli nokta matris LED'ler, aşırı güvenilirlikleri, basitlikleri, düşük maliyetleri, yüksek parlaklıkları, geniş çalışma sıcaklığı aralıkları ve uzun ömürleri nedeniyle - endüstriyel, otomotiv ve açık hava uygulamalarında kritik olan nitelikler - son derece geçerliliğini korumaktadır. Bu cihazda görüldüğü gibi, eski malzemelerden AlInGaP'ye geçiş, bu klasik form faktörü içinde verimliliği ve renk performansını iyileştirmede önemli bir adımdı.