LTP-2058AKD LED Ekran Veri Sayfası - 2,3 İnç (58,42mm) Yükseklik - 5x8 Nokta Matris - Hiper Kırmızı (650nm) - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakış

LTP-2058AKD, net ve okunabilir karakter çıktısı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli bir alfanümerik ekran modülüdür. Temel işlevi, ASCII veya EBCDIC kodlu karakterleri, ayrı ayrı adreslenebilen ışık yayan diyotların (LED'ler) oluşturduğu bir ızgara aracılığıyla görsel olarak temsil etmektir.

Temel Avantajlar ve Hedef Pazar:Cihazın birincil avantajları arasında mükemmel görünürlük sağlayan 2,3 inçlik (58,42 mm) karakter yüksekliği, tek düzlemli tasarımıyla sağlanan geniş görüş açısı ve LED teknolojisinin doğasında bulunan katı hal güvenilirliği yer alır. Düşük güç gereksinimi ve standart karakter kodlarıyla uyumluluğu, dayanıklı, düşük bakım gerektiren ve kolay okunabilir ekranlara ihtiyaç duyulan endüstriyel kontrol panelleri, ölçüm cihazları, satış noktası terminalleri ve diğer gömülü sistemler için uygun hale getirir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın temel performans parametrelerinin nesnel bir analizini sunar.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, ekranın işlevinin merkezinde yer alır. Cihaz, LED çipleri için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzeme kullanır; bu çipler şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerine üretilmiştir. Bu teknoloji, kırmızı-turuncu spektrumunda yüksek verimliliği ile bilinir.

• Işık Şiddeti (I_V):Nokta başına ortalama ışık şiddeti, I_p=32mA ve 1/16 görev döngüsü test koşulu altında minimum 1650 µcd, tipik 3500 µcd olarak belirtilmiştir. Bu parametre, her bir LED noktasının parlaklığını tanımlar.
• Dalga Boyu Özellikleri:
  • Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):650 nm (nanometre). LED'in en fazla optik gücü yaydığı dalga boyudur.
  • Baskın Dalga Boyu (λ_d):639 nm. İnsan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve rengi "Hiper Kırmızı" olarak tanımlar.
  • Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm. Yayılan ışığın dalga boyu yayılımını gösterir; daha küçük bir değer daha saf, doygun bir rengi temsil eder.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (I_V-m):Maksimum 2:1. Bu, ekran düzgünlüğü için kritik bir parametredir; bir dizideki en sönük noktanın parlaklığının, aynı sürüş koşullarında en parlak noktanın parlaklığının yarısından az olmayacağını belirtir.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel limitleri ve çalışma noktalarını anlamak, güvenilir devre tasarımı için esastır.

• Mutlak Maksimum Değerler:Bunlar, anlık olarak bile aşılmaması gereken stres limitleridir.
  • Nokta Başına Ortalama Güç Dağılımı:40 mW.
  • Nokta Başına Tepe İleri Akımı:90 mA.
  • Nokta Başına Ortalama İleri Akımı:25°C'de 15 mA, 0,2 mA/°C ile doğrusal olarak azalır.
  • Nokta Başına Ters Gerilim:5 V. Bunu aşmak LED eklemini hasara uğratabilir.
• Elektriksel/Optik Özellikler (T_A=25°C'de):Bunlar tipik çalışma parametreleridir.
  • İleri Gerilimi (V_F):Akıma bağlı olarak 2,1V (min) ile 2,8V (max) arasında değişir. 20mA'de tipik 2,6V, 80mA'de 2,8V'dir.
  • Ters Akım (I_R):V_R=5V'de maksimum 100 µA.

2.3 Termal Özellikler

Termal yönetim, azaltma özellikleri ve sıcaklık aralıkları aracılığıyla ima edilir.

• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz, bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +85°C.
• Akım Azaltma:Ortalama ileri akım değeri, 25°C'nin üzerindeki her bir santigrat derece için doğrusal olarak 0,2 mA azalır. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için doğrudan bir termal limitasyondur.
• Lehim Sıcaklığı:Montaj sırasında, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1,6mm) altında 3 saniye boyunca 260°C'ye dayanır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "ışık şiddeti için kategorize edildiğini" belirtir. Bu, üretilen birimlerin ölçülen ışık şiddetine göre sınıflandırıldığı (gruplandırıldığı) bir sınıflandırma sürecini ifade eder. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip parçaları seçebilmelerini sağlar; bu, tek tip görünümün istendiği çok haneli ekranlar için çok önemlidir. Bu belgede spesifik sınıf kodları listelenmemiş olsa da, tipik sınıflar benzer I_V values.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası "Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür eğriler genellikle şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri gerilimi (V_F) ve ileri akımı (I_F) arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir; eşik geriliminin (AlInGaP kırmızı için yaklaşık 1,8-2,0V) altında çok az akım akar.
• Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi:Işık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir; tipik olarak, çok yüksek akımlarda verim düşmeden önce, önerilen çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki içindedir.
• Sıcaklık Bağımlılığı:İleri geriliminin nasıl azaldığını ve dalga boyunun eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe nasıl kayabileceğini gösteren eğriler.

Bu eğriler, verimli sabit akım sürücüleri tasarlamak ve değişen termal koşullar altındaki performansı anlamak için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Fiziksel yapı, form faktörünü ve montaj arayüzünü tanımlar.

• Paket Tipi:14 pinli delikli (through-hole) bir paket.
• Matris Açıklaması:5 sütun x 8 satır LED noktası, tüm alfanümerik karakterleri ve bazı sembolleri oluşturabilen bir ızgara yaratır.
• Görsel Tasarım:Kapalıyken iyi kontrast ve yanıkken temiz bir görünüm sağlayan gri yüzey (muhtemelen paket epoksi) ve beyaz segmentler (aydınlatılmış nokta alanları) özelliklerine sahiptir.
• Üst Üste Yığma:Cihaz, yatay olarak üst üste yığınacak şekilde tasarlanmıştır; bu, birimleri yan yana yerleştirerek çok karakterli ekranlar oluşturmayı sağlar.
• Boyutlar:Tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0,25 mm'dir. Kesin boyut çizimi veri sayfasında referans verilmiştir.

5.1 Pin Bağlantısı ve Polarite

14 pinli arayüz, matris adresleme için çoklanmış anot-sütun ve katot-satır şeması kullanır; bu, gerekli sürücü pin sayısını 40'tan (5x8) 13'e (5+8) düşürür.

Pinout:Pin 1: Katot Satır 6 Pin 2: Katot Satır 8 Pin 3: Anot Sütun 2 Pin 4: Anot Sütun 3 Pin 5: Katot Satır 5 Pin 6: Anot Sütun 5 Pin 7: Katot Satır 7 Pin 8: Katot Satır 3 Pin 9: Katot Satır 1 Pin 10: Anot Sütun 4 Pin 11: Anot Sütun 3 (Not: Pin 4 ile aynı işlev, muhtemelen bir yazım hatası veya spesifik dahili bağlantı) Pin 12: Katot Satır 4 Pin 13: Anot Sütun 1 Pin 14: Katot Satır 2

Dahili Devre:Dahili diyagram, her LED noktasının bir anot sütun hattı ile bir katot satır hattının kesişiminde oluştuğu ortak bir matris konfigürasyonunu gösterir. Belirli bir noktayı aydınlatmak için, ilgili anot pininin yüksek (akım sınırlamalı) sürülmesi, ilgili katot pininin ise düşük sürülmesi gerekir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Sağlanan temel montaj özelliği, lehimleme sıcaklık profili: cihaz, oturma düzleminin 1/16 inç (1,6mm) altında ölçüldüğünde, 3 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir. Bu standart bir dalga veya reflow lehimleme koşuludur. Tasarımcılar, PCB montaj süreçlerinin paket hasarını veya LED bozulmasını önlemek için bu limite uyduğundan emin olmalıdır.

Depolama Koşulları:Bileşenler, belirtilen -35°C ila +85°C depolama sıcaklığı aralığında, kuru bir ortamda, gerekirse nem hassas cihaz (MSD) torbalarında saklanmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Endüstriyel HMI'lar:Makinalardaki durum ekranları, PLC operatör panelleri.
• Test ve Ölçüm Ekipmanları:Multimetreler, frekans sayaçları, güç kaynakları için dijital göstergeler.
• Perakende ve Konaklama:Fiyat göstergeleri, kuyruk yönetim sistemleri, basit bilgi panoları.
• Gömülü Sistemler:Basit, sağlam ve düşük güçlü bir karakter çıktısına ihtiyaç duyulan yerler.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Yeterli GPIO pini ve akım kaynak/çekme kapasitesine sahip bir matris tarama sürücü IC'si veya mikrodenetleyici gerektirir. Tutarlı parlaklık için sabit akım sürücü önerilir.
• Akım Sınırlama:Her LED segmentinden geçen akımı belirtilen ortalama ve tepe limitleri içinde sınırlamak için harici dirençler veya sabit akımlı bir sürücü zorunludur.
• Çoklama (Multiplexing):Bir matris ekran olduğu için, çoklama (tarama) prensibiyle çalışır. Yenileme hızı, görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır (tipik >60Hz). Görev döngüsü, algılanan parlaklığı ve tepe akım gereksinimlerini etkiler.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, operatörün doğrudan ekranın önünde olmayabileceği uygulamalar için faydalıdır.
• Güç Kaynağı:Besleme geriliminin, LED ileri gerilimini (V_F) artı herhangi bir akım sınırlayıcı bileşen ve sürücü devresindeki gerilim düşüşünü aşacak kadar yeterli olduğundan emin olun.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Akkor veya vakum floresan ekranlar (VFD) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu LED matris şunları sunar:

• Üstün Güvenilirlik ve Ömür:Filaman veya cam zarf içermeyen katı hal yapısı, çok daha uzun çalışma ömrü ve titreşime karşı direnç sağlar.
• Daha Düşük Güç Tüketimi:Özellikle düşük parlaklık seviyelerinde.
• Daha Hızlı Tepki Süresi:Anında açma/kapama yeteneği.
• Daha Geniş Çalışma Sıcaklığı Aralığı:Zorlu ortamlar için uygundur.

Modern grafik OLED veya TFT modülleriyle karşılaştırıldığında, şu özelliklere sahiptir:

• Arayüzü Daha Basit:Daha az kontrol hattı ve daha basit yazılım gerektirir.
• Basit, yalnızca karakter uygulamaları için daha Sağlam ve Maliyet Etkin.
• Yüksek kontrast ve yayıcı doğası nedeniyle yüksek ortam ışığı koşullarında Yüksek Okunabilirlik.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Tek bir nokta için uygun akım sınırlayıcı direnci nasıl hesaplarım?C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V_besleme- V_F) / I_F. Örneğin, 5V besleme, 20mA'de tipik V_F=2,6V için: R = (5 - 2,6) / 0,02 = 120 Ω. Akımın limitleri aşmamasını sağlamak için muhafazakar bir tasarım için daima veri sayfasındaki maksimum V_Fdeğerini kullanın.

S2: Işık şiddeti test koşulundaki "1/16 GÖREV" ne anlama geliyor?A: Ölçümün, LED'in toplam tarama döngüsü süresinin 1/16'sı kadar süreyle darbe şeklinde açık olduğu durumda alındığı anlamına gelir. Çoklanmış bir 5x8 matriste, yaygın bir tarama şeması her seferinde bir satırı aktif eder. Tüm 8 satır taranıyorsa, her satır 1/8 görev döngüsünde aktif olur. 1/16 görev döngüsü, farklı bir tarama desenini veya tepe darbe akımının daha yüksek olduğu ve ortalama gücün limitler içinde tutulduğu bir ölçüm koşulunu önerebilir. Gerçek çalışma görev döngüsü sürücü tasarımına bağlıdır.

S3: Bu ekranları paralel bağlayarak çok haneli bir birim yapabilir miyim?A: Bunlar yatay olarak üst üste yığınacak şekilde tasarlanmıştır.Bu, birden fazla birimi bir PCB üzerinde yan yana yerleştireceğiniz anlamına gelir. Her birim tam bir 5x8 matris içerdiğinden, pinleri basitçe paralel bağlayamazsınız. Her ekran kendi sütun sürücü setini gerektirirken, satır sürücüler genellikle çok haneli bir tasarımda tüm birimler arasında paylaşılabilir; bu, tarama devresini basitleştirir.

S4: Baskın dalga boyu (639nm) neden tepe dalga boyundan (650nm) farklı?A: Bunun nedeni insan gözünün spektral tepkisidir. LED, 650nm (tepe) merkezli bir dalga boyu aralığında ışık yayar. Ancak, insan gözü 555nm (yeşil) civarındaki dalga boylarına daha duyarlı, koyu kırmızıya ise daha az duyarlıdır. Baskın dalga boyu, standart bir insan gözlemcisine LED'in geniş spektrum çıktısıyla aynı renkte görünecek saf tek renkli ışığın tek dalga boyunu bularak hesaplanır. Bu "algılanan" renk noktasıdır.

10. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-2058AKD, aktif matrisli bir LED ekrandır. Temel prensibi, bir yarı iletken P-N ekleminden elektrolüminesanstır. Bir anot (sütun) ve katot (satır) arasında diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif AlInGaP katmanında yeniden birleşir ve malzemenin bant aralığı tarafından belirlenen bir dalga boyunda foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. 5x8 matris düzeni, doğru bir sütun (güç kaynağı) ve bir satır (toprak yolu) kombinasyonunu seçerek 40 noktadan herhangi birinin ayrı ayrı adreslenmesine olanak tanır. Çoklama, satırlar arasında hızla tarama yaparak, her satır için gerekli sütunları açarak, kararlı, tamamen aydınlatılmış bir karakter illüzyonu yaratır.

11. Teknoloji Trendleri

LTP-2058AKD gibi ayrık LED nokta matris ekranlar, belirli sağlam veya maliyet duyarlı uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki daha geniş trend daha yüksek entegrasyon ve işlevselliğe doğru ilerlemektedir. Yüzey montaj cihazı (SMD) LED dizileri ve entegre LED sürücü modülleri daha yaygın hale gelmektedir. Ayrıca, grafik veya daha karmaşık karakterler gerektiren uygulamalar için, segmentli LED ekranlar, OLED'ler ve küçük TFT LCD'ler daha fazla esneklik sunar. Matris adresleme prensibi temel olmaya devam etmekle birlikte, uygulama, doğrudan GPIO matris sürücüsüne kıyasla bileşen sayısını azaltan ve sistem tasarımını basitleştiren chip-on-board (COB) tasarımları ve I2C veya SPI gibi arayüzlere doğru ilerlemektedir.