LTC-3620KG 7-Segment LED Ekran Veri Sayfası - 0.39 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-3620KG, yüksek performanslı, 0.39 inç (10 mm) rakam yüksekliğine sahip bir 7-segment LED ekran modülüdür. Net, parlak ve mükemmel görünürlüğe sahip sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Cihaz, geleneksel malzemelere kıyasla yüksek verimliliği ve üstün ışık şiddeti ile bilinen gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) LED çip teknolojisini kullanır. Segmentler, kontrastı ve okunabilirliği artıran gri ve beyaz renk şemasında sunulur. Bu ekran, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette sunulur, bu da çevresel kaygıları olan modern elektronik tasarımlar için uygun hale getirir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Optik Karakteristikler

Optik performans, bu ekranın temel güçlü yönüdür. Standart 1mA test akımında, ortalama ışık şiddeti (Iv) minimum 200 µcd'den tipik 585 µcd değerine kadar değişir. Daha yüksek 10mA sürme akımında, tipik şiddet önemli ölçüde artarak 6435 µcd'ye ulaşır ve bu da AlInGaP çiplerinin yüksek parlaklık kapasitesini gösterir. Cihaz, IF=20mA'da ölçülen 571 nm tepe emisyon dalga boyu (λp) ve 572 nm baskın dalga boyu (λd) ile yeşil ışık yayar. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir, bu nispeten saf bir renk emisyonunu gösterir. Işık şiddeti, doğruluk için CIE fotopik göz tepki eğrisini yaklaşık olarak taklit eden bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçülür.

2.2 Elektriksel Karakteristikler

Elektriksel olarak, ekran düşük güçlü çalışma için tasarlanmıştır. Segment başına ileri gerilim (VF), 20mA'da sürüldüğünde tipik olarak 2.6V ve maksimum 2.6V'dir. Segment başına ters akım (IR), VR=5V'da maksimum 100 µA olarak belirtilmiştir, ancak ters öngerilim altında sürekli çalışmanın amaçlanmadığı not edilmiştir. Segmentler arası ışık şiddeti eşleştirme oranı, IF=1mA'da maksimum 2:1'dir, bu da ekran genelinde düzgün bir görünüm sağlar. Bitişik segmentler arasındaki istenmeyen aydınlatmayı en aza indirmek için ≤ %2.5'lik bir çapraz konuşma (crosstalk) özelliği tanımlanmıştır.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz, belirtilen sınırlar içinde sağlam çalışma için derecelendirilmiştir. Çip başına maksimum güç dağılımı 70 mW'dır. Çip başına tepe ileri akımı 60 mA'dir, ancak yalnızca darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Çip başına sürekli ileri akım, 25°C'de 25 mA'dir ve sıcaklık arttıkça 0.28 mA/°C oranında doğrusal olarak azaltılır (derating). Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ile +105°C arasındadır. Montaj için, maksimum lehim sıcaklığı, oturma düzleminin 1.6mm altındaki bir mesafede en fazla 3 saniye süreyle 260°C'dir.

3. Mekanik ve Paket Bilgileri

3.1 Paket Boyutları

Ekranın belirli bir fiziksel ayak izi vardır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden ve standart ±0.25mm toleranslarla verilmiştir. Önemli boyutsal notlar arasında ±0.4mm pin ucu kayma toleransı, segmentler üzerindeki yabancı madde sınırı (≤10 mils) ve yüzey mürekkep kirliliği sınırı (≤20 mils) bulunur. Reflektörün eğilmesi uzunluğunun %1'ini aşmamalıdır. Pinler için önerilen PCB delik çapı 1.0 mm'dir. Bir ara parça detayı, ±0.5 mm'lik bir kayma toleransına izin verir.

3.2 Pin Konfigürasyonu ve Dahili Devre

LTC-3620KG, ortak anot konfigürasyonuna sahip bir cihazdır. Pin bağlantı tablosu şu şekildedir: Pin 2, Rakam 1 için ortak anottur, Pin 6 Rakam 2 için ve Pin 8 Rakam 3 içindir. Segment katotları belirli pinlere atanmıştır: A (Pin 13), B (Pin 12), C (Pin 4), D (Pin 5), E (Pin 3), F (Pin 16) ve G (Pin 9). Pin 7, ondalık noktaların (L / L1 / L2) katodudur. Pin 1, 10, 11, 14 ve 15'in bağlantısı olmadığı (NO PIN) belirtilmiştir. Dahili devre şeması, üç rakam için ortak anot bağlantılarını gösterir ve her rakamın segmentleri kendi ilgili katot pinlerine paralel olarak bağlanmıştır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, aksi belirtilmedikçe 25°C ortam sıcaklığında ölçülen tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrileri için bir bölüm içerir. Bu eğriler, tasarımcıların cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlaması için esastır. Sağlanan metinde belirli grafikler detaylandırılmamış olsa da, böyle bir ürün için tipik eğriler arasında ileri akım (IF) ve ileri gerilim (VF) arasındaki ilişki, ileri akım (IF) ve ışık şiddeti (Iv) arasındaki ilişki ve ışık şiddetinin ortam sıcaklığına göre değişimi yer alır. Bu eğrilerin analizi, verimliliği ve ömrü korurken istenen parlaklığı elde etmek için optimal sürme akımı seçimine olanak tanır.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Uygun işleme, güvenilirlik için çok önemlidir. Maksimum lehim sıcaklığı açıkça, bileşenin oturma düzleminin 1.6mm altında ölçüldüğünde en fazla 3 saniye süreyle 260°C olarak tanımlanmıştır. Bu, LED çiplerine veya plastik pakete termal hasarı önlemek için dalga lehimleme veya reflow işlemleri için kritik bir parametredir. Tasarımcılar, PCB montaj profillerinin bu sınıra uyduğundan emin olmalıdır. Ayrıca, pin kayması ve ara parça kayması gibi boyutsal toleranslara ilişkin notlar, PCB yerleşimi ve mekanik tasarım sırasında dikkate alınmalı ve uygun oturma ve hizalama sağlanmalıdır.

6. Uygulama Önerileri

6.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, net, orta boyutlu sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımlar arasında endüstriyel enstrüman panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, tıbbi cihazlar, tüketici cihazları (mikrodalga veya fırın gibi), satış noktası terminalleri ve otomotiv yedek parça ekranları bulunur. Yüksek parlaklığı ve geniş görüş açısı, yüksek ortam ışığına sahip ortamlar veya ekranın çeşitli açılardan okunması gereken durumlar için uygun hale getirir.

6.2 Tasarım Hususları

LTC-3620KG ile tasarım yaparken, birkaç faktör dikkate alınmalıdır. İlk olarak, ortak anot konfigürasyonu, katotları kontrol etmek için bir akım çeken sürücü devresi (örneğin, bir transistör veya özel LED sürücü IC) gerektirir. İstenen ileri akımı ve parlaklığı ayarlamak için her segment katoduna, besleme gerilimi ve LED'in ileri gerilimi temel alınarak hesaplanan akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. Düşük akımlardaki (örneğin, 1mA) yüksek ışık şiddeti, çok düşük güçlü tasarımlara olanak tanır. Tasarımcılar ayrıca güç dağılımı sınırlarını hesaba katmalı ve çalışma ortam sıcaklığının yüksek olması bekleniyorsa uygun derecelendirme azaltmayı (derating) uygulamalıdır. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-35°C ile +105°C), zorlu ortamlar için sağlam olmasını sağlar.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

LTC-3620KG'nin birincil farklılaştırıcı faktörü, yeşil LED çipleri için AlInGaP yarı iletken malzemesini kullanmasıdır. Standart GaP (Galyum Fosfür) yeşil LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP aynı sürme akımı için önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve parlaklık sunar. Bu, daha iyi görünürlük ve daha düşük güç tüketimi ile sonuçlanır. "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" özelliği, cihazların ışık çıkışlarına göre gruplandırıldığını veya sıralandığını gösterir, bu da üretim serileri ve çok rakamlı ekranlarda daha tutarlı parlaklık sağlar. Kurşunsuz, RoHS uyumlu yapı, küresel çevre düzenlemeleriyle uyumludur.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: "NO PIN" (BAĞLANTI YOK) bağlantılarının amacı nedir?

C: "NO PIN" (BAĞLANTI YOK) tanımlamaları (Pin 1, 10, 11, 14, 15), büyük olasılıkla kalıplama işlemi sırasında mekanik simetri ve stabilite içindir. Bunlar herhangi bir dahili bileşene elektriksel olarak bağlı değildir ve devrede bağlantısız (floating) bırakılmalıdır.

S: Ondalık noktaları nasıl kontrol ederim?

C: Ondalık noktalar (L, L1, L2), Pin 7'de ortak bir katodu paylaşır. Belirli bir ondalık noktayı aydınlatmak için, o ondalık noktanın bulunduğu rakamın ortak anotunu (Pin 2, 6 veya 8) etkinleştirirken aynı zamanda Pin 7'yi aktif (düşük seviyeye çekmek) hale getirmeniz gerekir. Dahili şema, kesin eşleştirmeyi açıklığa kavuşturacaktır.

S: Bu ekranı bir mikrodenetleyici ile doğrudan sürebilir miyim?

C: Mümkündür ancak dikkatli bir tasarım gerektirir. Bir mikrodenetleyicinin GPIO pinleri tipik olarak yalnızca sınırlı bir akımı (genellikle 20-25mA) çekebilir veya sağlayabilir. Ekranın segment başına sürekli akımı maksimum 25mA olduğundan, birden fazla segmenti aynı anda sürmek mikrodenetleyicinin toplam akım derecesini aşabilir. Akımı ve çoklama işlemini (multiplexing) yönetmek ve mikrodenetleyiciyi korumak için harici sürücü transistörleri veya özel bir LED sürücü IC kullanılması şiddetle tavsiye edilir.

S: "Işık şiddeti eşleştirme oranı 2:1" ne anlama geliyor?

C: Bu özellik, aynı koşullar altında (IF=1mA) ölçüldüğünde, aynı cihaz içindeki en parlak segmentin ışık şiddetinin, en sönük segmentin ışık şiddetinden iki katından fazla olmayacağı anlamına gelir. Bu, bir segmentin diğerinden çok daha parlak görünmesini önleyerek makul derecede düzgün bir görünüm sağlar.

9. Tasarım ve Kullanım Örneği

Basit bir 3 haneli voltmetre ekranı tasarlamayı düşünün. Mikrodenetleyici bir gerilimi ölçer, 3 haneli bir sayıya dönüştürür ve görüntülemek zorundadır. LTC-3620KG'nin üç ortak anotu (Pin 2, 6, 8), tabanları mikrodenetleyici pinleri tarafından kontrol edilen üç PNP transistörünün (veya benzerinin) kollektörüne bağlanır. Yedi segment katodu (Pin 3, 4, 5, 9, 12, 13, 16) ve ondalık nokta katodu (Pin 7), her biri bir akım sınırlayıcı dirence ve ardından kapısı mikrodenetleyici tarafından kontrol edilen bir N-kanal MOSFET'in (veya benzerinin) drain'ine bağlanır. Firmware, çoklamayı (multiplexing) uygular: Rakam 1 için transistörü açın, ilk rakamı görüntülemek için gereken segmentler için MOSFET'leri ayarlayın, kısa bir süre bekleyin, ardından Rakam 1'i kapatın ve hızlı bir şekilde Rakam 2 ve 3 için tekrarlayın. Bu çoklama, gereken sürücü pin sayısını azaltır ve sabit, titremesiz aydınlatma sağlar.

10. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bir 7-segment LED ekran, bir sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş bir dizi ışık yayan diyottan oluşur. Yedi segmentin her biri (A'dan G'ye etiketlenmiş) ayrı bir LED'dir. Genellikle ondalık nokta için ek bir LED kullanılır. LTC-3620KG gibi ortak anot konfigürasyonunda, belirli bir rakam için tüm LED'lerin anotları ortak bir pozitif gerilim kaynağı pinine bağlanır. Her bir segment LED'inin katodu ayrı bir pinden çıkarılır. Belirli bir segmenti aydınlatmak için, ortak anot pininin katot geriliminden daha yüksek bir gerilime sürülmesi (ileri öngerilim uygulanması) ve ilgili katot pininin daha düşük bir gerilime (genellikle bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden toprağa) bağlanması gerekir. Belirli bir ortak anot aktifken hangi katot pinlerinin toprağa çekildiğini kontrol ederek, belirli sayısal veya alfasayısal karakterler oluşturulabilir.

11. Teknoloji Trendleri

Ayrık 7-segment LED ekranlar belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki daha geniş trend entegrasyon ve esnekliğe doğrudur. Dahili kontrolcülere (saat, sıcaklık vb.) sahip entegre sürücü çipleri daha yaygın hale gelerek tasarımı basitleştiriyor. Ayrıca, otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine doğru bir kayma vardır, ancak bu gibi delikli tipler prototipleme, onarım ve yüksek titreşimli ortamlar için hala değerlidir. Malzemeler açısından, AlInGaP kırmızı, turuncu, kehribar ve yeşil LED'ler için gelişmiş bir adımı temsil eder, ancak tam renk yetenekleri için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür), mavi ve yeşil için baskın teknolojidir ve genellikle beyaz ışık oluşturmak için fosforlarla birlikte kullanılır. Gelecekte, ekran, sürücü ve arayüz mantığını tek bir kompakt ünitte birleştiren daha fazla hibrit veya özelleştirilebilir çok haneli modüller görebiliriz.