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

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-1557AKY, net ve okunabilir karakter çıktısı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış tek haneli alfanümerik bir ekran modülüdür. Temel işlevi, bağımsız olarak adreslenebilen ışık yayan diyotların (LED'ler) bir ızgarası aracılığıyla bilgiyi 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. Birincil özellikleri arasında, uzaktan mükemmel görünürlük sağlayan 1,2 inç (30,42 mm) karakter yüksekliği bulunur. Kehribar sarısı LED çipleri için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisinin kullanımı, iyi ışık verimliliği ve belirgin, kolayca tanınabilir bir renk ile sonuçlanır. Ekran, düşük güç gereksinimleriyle çalışarak son uygulamada enerji verimliliğini artırır. Tek düzlemli yapısı sayesinde geniş bir görüş açısı sunar ve görüntülenen bilginin çeşitli pozisyonlardan okunabilir olmasını sağlar. LED'lerin katı hal tasarımı, hareketli parça olmaması nedeniyle yüksek güvenilirlik ve uzun çalışma ömrü garanti eder. Cihaz, USASCII ve EBCDIC gibi standart karakter kodlarıyla uyumludur ve dijital sistemlere entegrasyonu basitleştirir. Ayrıca, birimler yatay olarak istiflenebilecek şekilde tasarlanmıştır, böylece çok karakterli ekranlar oluşturulabilir. Ekran ayrıca ışık şiddeti için kategorize edilmiştir ve bu da üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığı sağlar. Bu bileşenin hedef pazarları arasında endüstriyel kontrol panelleri, ölçüm cihazları, satış noktası terminalleri, tıbbi ekipmanlar ve sağlam, güvenilir bir karakter ekran arayüzü gerektiren herhangi bir gömülü sistem bulunur.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

LTP-1557AKY'nin performansı, doğru devre tasarımı ve uygulama için kritik olan bir dizi elektriksel, optik ve çevresel parametre ile tanımlanır.

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, işlevinin merkezindedir. Nokta başına tipik ortalama ışık şiddeti (Iv), 80mA tepe akımı (Ip) ve 1/16 görev döngüsü altındaki bir test koşulunda 3800 µcd'dir (mikrokandela). Belirtilen minimum değer 2100 µcd'dir. Noktalar arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir ve bu da ekran genelinde düzgün bir parlaklık sağlar. Renk, dalga boyu ile tanımlanır. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 595 nanometredir (nm) ve onu görünür spektrumun kehribar-sarı bölgesine yerleştirir. Baskın dalga boyu (λd) tipik olarak 592 nm'dir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) tipik olarak 15 nm'dir ve yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir. Işık şiddetinin, fotopik (CIE) göz tepki eğrisini yaklaşık olarak karşılayan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçüldüğünü ve bu değerlerin insan görsel algısıyla ilişkilendirildiğini belirtmek önemlidir.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel karakteristikler, çalışma koşullarını ve sınırlarını tanımlar. Herhangi bir tek LED noktası için ileri voltaj (Vf) (20mA giriş akımında) tipik değeri 2,6V, maksimumu 2,6V ve minimumu 2,05V'dir. Herhangi bir nokta için, 5V ters voltaj (Vr) uygulandığında ters akım (Ir) maksimum 100 µA değerine sahiptir. Bu parametreler, uygun akım sınırlayıcı devre tasarımı ve sinyal bütünlüğünün sağlanması için gereklidir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları belirtir. Nokta başına ortalama güç dağılımı 25 mW'ı geçmemelidir. Nokta başına tepe ileri akım 60 mA olarak derecelendirilmiştir, ancak yalnızca belirli darbe koşullarında: 0,1 ms darbe genişliği ile 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. Herhangi bir noktaya uygulanabilecek maksimum ters voltaj 5V'dir. Cihaz, -35°C ila +85°C arasında bir çalışma sıcaklığı aralığı ve benzer bir depolama sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir. Montaj için maksimum lehim sıcaklığı 260°C'dir, ancak bu sıcaklık, bileşenin oturma düzleminin 1,6mm (1/16 inç) altındaki bir noktada maksimum 3 saniye uygulanmalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazların ışık şiddeti için kategorize edildiğini belirtir. Bu, LED üretiminde bileşenleri ölçülen performansa göre gruplamak için yaygın bir sınıflandırma uygulamasıdır. Bu alıntıda belirli sınıf kodları ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, uygulama tipik olarak her birimin standart bir akımda ışık çıkışını test etmeyi ve bunları tanımlanmış minimum ve maksimum şiddet aralıklarına sahip sınıflara ayırmayı içerir (örneğin, Sınıf A: 3000-3500 µcd, Sınıf B: 3500-4000 µcd). Bu, tasarımcıların çok birimli bir ekranda tutarlı parlaklık sağlayan parçaları seçmesine olanak tanır. Işık şiddeti eşleştirme oranındaki sıkı spesifikasyon (maks. 2:1), bu görsel birlik hedefini daha da destekler.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektriksel/optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur, ancak bunlar sağlanan metinde gösterilmemiştir. Standart LED davranışına dayanarak, üstel olan ileri akım (If) ve ileri voltaj (Vf) arasındaki ilişkiyi gösteren eğrilerin görülmesi beklenir. Bir diğer kritik eğri, ışık şiddetinin (Iv) ileri akımın (If) bir fonksiyonu olarak gösterildiği ve tipik olarak çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki sergilediği eğri olacaktır. Üçüncü önemli bir eğri, ışık şiddetinin ortam sıcaklığına (Ta) bağlı olarak değişimini tasvir eder ve sıcaklık arttıkça çıkışın azaldığını gösterir. Bu eğriler, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak ve sürücü devresini verimlilik ve uzun ömür için optimize etmek için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LTP-1557AKY standart bir LED ekran paketinde gelir. Sağlanan içerik, aksi belirtilmedikçe tüm boyutların milimetre cinsinden ve standart toleransların ±0,25 mm olarak belirtildiği bir paket boyutları diyagramından (gösterilmemiş) bahseder. Fiziksel açıklama, cihazın gri yüzey ve beyaz nokta rengine sahip olduğunu belirtir; bu sırasıyla plastik muhafazanın ve her LED üzerindeki dağıtılmış merceğin rengini ifade eder ve kontrastı artırır.

5.1 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Cihaz 14 pinli bir konfigürasyona sahiptir. Pin bağlantısı açıkça tanımlanmıştır: Pinler belirli satırlar (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) için anot ve belirli sütunlar (1, 2, 3, 4, 5) için katot olarak atanmıştır. Satırlar için ortak anot konfigürasyonudur, yani belirli bir noktayı yakmak için ilgili sütun katodu düşük (akım çeken) sürülürken ilgili satır anodu yüksek (akım sağlayan) sürülmelidir. Dahili bir devre şeması (bahsedilmiş ancak gösterilmemiş) tipik olarak bu 5x7 matris düzenlemesini gösterir ve her LED'in bir satır (anot) hattı ile bir sütun (katot) hattının kesişim noktasında nasıl bağlandığını gösterir. Bu matris yapısı, gerekli sürücü pin sayısını 35'ten (bağımsız olarak adreslenen noktalar için) 12'ye (5 sütun + 7 satır) önemli ölçüde azaltır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan temel montaj kılavuzu lehim sıcaklığı ile ilgilidir. Mutlak maksimum değer, lehim sıcaklığının 260°C'yi geçmemesi ve bu sıcaklığın maksimum 3 saniye süreyle uygulanması gerektiğini belirtir. Bu sıcaklık için ölçüm noktası kritiktir: bileşenin oturma düzleminin 1,6mm (1/16 inç) altındadır. Bu kılavuz, aşırı ısının LED çiplerine ve dahili tel bağlantılarına aktarılmasını önlemek içindir, aksi takdirde bozulmaya veya arızaya neden olabilir. Modern montaj için, bu, sıcaklık profili bu sınırlar içinde kalacak şekilde dikkatlice kontrol edildiği sürece cihazın reflow lehimleme işlemlerine uygun olduğunu gösterir. Taşıma sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemlerine uyulmalıdır. Cihazlar kullanılmadığında depolama sıcaklığı aralığına (-35°C ila +85°C) da uyulmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

LTP-1557AKY, alfanümerik karakterlerin, sembollerin veya basit grafiklerin görüntülenmesini gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımları şunları içerir: endüstriyel makinelerde durum göstergeleri (hata kodlarını, makine durumunu veya basit sayımları gösteren), test ve ölçüm ekipmanlarında okumalar, satış noktası sistemlerinde ekran panelleri, tıbbi cihazlarda bilgi ekranları ve cihazlarda veya tüketici elektroniğinde gömülü sistemlerin bir parçası olarak. İstiflenebilir olması, saatler, sayaçlar veya basit mesaj panoları gibi çok haneli ekranlar için kullanılmasına olanak tanır.

7.2 Tasarım Hususları ve Devre Arayüzü

Bu ekranla tasarım yapmak, çoğullama yapabilen bir mikrodenetleyici veya özel bir sürücü entegre devresi gerektirir. Bir matris ekran olduğu için, tipik olarak sıralı taramada aynı anda yalnızca bir satır etkinleştirilir. Görüntünün kalıcılığı, sabit bir görüntü illüzyonu yaratır. Sürücü devresi, aktif satır anodu için yeterli akımı sağlayabilmeli ve aktif sütun katotları için gerekli akımı çekebilmelidir. Çalışma akımını ayarlamak için her sütun katot hattına (veya sürücü mimarisine bağlı olarak her LED'e) akım sınırlayıcı dirençler zorunludur; sürekli çalışma için tipik olarak nokta başına yaklaşık 20mA'dir, ancak istenen parlaklığa ve çoğullama görev döngüsüne göre ayarlanabilir. Çoğullama şeması tasarlanırken tepe akım değerlerine saygı gösterilmelidir. Örneğin, 1/7 görev döngüsüyle (yedi satırdan birini aynı anda etkinleştirerek), aynı ortalama parlaklığı elde etmek için nokta başına anlık akım daha yüksek olabilir, ancak darbe koşullarında 60mA'lik tepe akım değerini aşmamalıdır. Maksimum değerlere yakın çalışılıyorsa veya yüksek ortam sıcaklıklarında ısı dağılımı dikkate alınmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LCD'ler veya vakum floresan ekranlar (VFD'ler) gibi diğer ekran teknolojileriyle karşılaştırıldığında, bu LED nokta matrisi belirgin avantajlar sunar: düşük ışık ve yüksek ortam ışığı koşullarında üstün parlaklık ve görünürlük, daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığı, daha hızlı tepki süresi ve katı hal yapısı nedeniyle daha yüksek güvenilirlik. LED nokta matris kategorisi içinde, kehribar sarısı için AlInGaP teknolojisinin kullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla daha iyi verimlilik ve renk kararlılığı sağlar. Belirli 1,2 inç yükseklik, 5x7 dizilim ve kehribar rengi, onu daha küçük veya daha büyük ekranlardan veya farklı renklerdeki (örneğin, kırmızı, yeşil) veya dizi konfigürasyonlarındaki (örneğin, 5x8, 8x8) ekranlardan ayırır.

9. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

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

C: 1/16 görev döngüsü (kısa bir darbe), LED bağlantısının ısınmasını ve çıkışın düşmesini önlemek için test sırasında kullanılır. Termal etkiler olmadan belirli bir akımdaki gerçek parlaklığın ölçülmesini sağlar. Gerçek çoğullamalı çalışmada benzer bir darbe sürüşü kullanılır.

S: Bu ekranı çoğullama yapmadan sabit bir DC akımla sürebilir miyim?

C: Teknik olarak evet, her istenen noktayı sürekli olarak açarak. Ancak bu, 35 ayrı sürücü kanalı gerektirir ve önemli ölçüde daha fazla güç tüketir. Çoğullama standart ve verimli yöntemdir.

S: Pin listesi "Anot Satır 4" için iki pin (pin 5 ve 12) ve "Katot Sütun 3" için iki pin (pin 4 ve 11) gösteriyor. Bu bir hata mı?

C: Bu büyük olasılıkla bir hata değil, bir tasarım özelliğidir. Aynı elektriksel düğüm (satır veya sütun) için birden fazla pin, matris ekranlarda yaygındır. Tek bir pin/konnektör üzerinden akım yoğunluğunu düşürmeye, güvenilirliği artırmaya ve pakette mekanik simetri sağlamaya hizmet ederler. Dahili olarak bu pinler birbirine bağlıdır.

S: Uygun akım sınırlayıcı direnç değerini nasıl hesaplarım?

C: Besleme voltajına (Vcc), nokta başına istenen ileri akıma (If, örn. 20mA) ve LED'in tipik ileri voltajına (Vf, örn. 2,6V) ihtiyacınız vardır. Formül R = (Vcc - Vf) / If şeklindedir. Çoğullamalı bir devrede Vcc'nin aktif satır anoduna uygulanan voltaj olduğunu ve direncin sütun katot tarafına yerleştirildiğini unutmayın.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Dört LTP-1557AKY ekran kullanarak basit bir 4 haneli sayaç tasarlamayı düşünün. Ekranlar yatay olarak istiflenecektir. Çoğullamayı yönetmek için bir mikrodenetleyici programlanacaktır. Tüm ekranların satır anotlarına paralel bağlı 7 çıkış pini olacaktır. 4 set 5 sütun katot pini (toplam 20 pin) olacaktır, ancak bunlar mikrodenetleyici G/Ç'sini korumak için harici kaydırma yazmaçları veya port genişleticiler tarafından yönetilebilir. Yazılım, 7 satırın her birini sırayla etkinleştirecektir. Her satır için, o satırın desenini dört hanenin tümü için sütun sürücülerine gönderecektir. Bu o kadar hızlı gerçekleşir (örneğin, tüm 7 satırı saniyede 100 kez taramak) ki insan gözü sabit, dört haneli bir sayı algılar. Her sütun için akım, nokta başına 1/7 görev döngüsü dikkate alınarak istenen parlaklığı elde etmek için dirençlerle ayarlanacaktır. Tasarım, aktif darbesi sırasında nokta başına tepe akımın 60mA derecesini aşmamasını sağlamalıdır.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-1557AKY, özellikle AlInGaP malzemelerini kullanarak bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. AlInGaP katmanlarının özel bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler, bu durumda kehribar sarısıdır. 5x7 matris düzenlemesi verimli bir elektriksel konfigürasyondur. Her LED, yedi satır hattından (anot) biri ile beş sütun hattından (katot) biri arasına bağlanmıştır. Belirli bir satıra pozitif bir voltaj uygulayarak ve belirli bir sütunu topraklayarak, yalnızca o kesişim noktasındaki LED yanar. Bir denetleyici, karakterler oluşturmak için tüm istenen noktalar için bu işlemi hızla sıralar.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTP-1557AKY gibi ayrık LED nokta matris ekranlar, yüksek parlaklık ve sağlamlık gerektiren belirli, genellikle endüstriyel uygulamalar için geçerliliğini korurken, daha geniş ekran teknolojisi gelişmiştir. Yüzey montaj cihazı (SMD) LED dizileri ve dahili denetleyicili (I2C, SPI) entegre LED ekran modülleri artık yaygındır ve daha küçük paketlerde daha kolay entegrasyon ve daha yüksek çözünürlük sunar. Ayrıca, organik LED (OLED) ve mikro-LED teknolojileri yüksek yoğunluklu, esnek ekranlar için ilerlemektedir. Ancak, zorlu ortamlarda basit, güvenilir, düşük maliyetli karakter ekran ihtiyaçları için, bunun gibi geleneksel delikli LED nokta matrisleri, geçerli ve güvenilir bir çözüm olmaya devam etmektedir. Burada kullanılan AlInGaP teknolojisi, eski LED malzemelerine göre bir ilerlemeyi temsil eder ve daha iyi verimlilik ve renk performansı sunar.