LTC-2621JD-01 LED Gösterge Veri Sayfası - 0.28 inç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı 650nm - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-2621JD-01, kompakt, yüksek performanslı üç haneli sayısal gösterge modülüdür. Küçük form faktöründe net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Çekirdek teknoloji, geleneksel kırmızı LED'lere kıyasla üstün parlaklık ve verimlilik sunan Hiper Kırmızı emisyon üretmek için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır. Cihaz, çeşitli aydınlatma koşullarında yüksek kontrast ve mükemmel okunabilirlik için gri yüzey ve beyaz segment rengine sahiptir.

1.1 Temel Avantajlar

• Yüksek Görünürlük:0.28 inç (7 mm) rakam yüksekliği ve sürekli düzgün segmentler net karakter tanımı sağlar.
• Optik Performans:AlGaInP Hiper Kırmızı LED çipleri sayesinde yüksek parlaklık ve yüksek kontrast oranı elde edilir.
• Geniş Görüş Açısı:Geniş bir görüş aralığı boyunca tutarlı parlaklık ve renk sağlar.
• Düşük Güç Tüketimi:Verimli tasarım, çalışma için minimum sürücü akımı gerektirir.
• Güvenilirlik:Katı hal yapısı, uzun çalışma ömrü ve darbeye ve titreşime karşı dayanıklılık sağlar.
• Standardizasyon:Cihazlar ışık şiddetine göre sınıflandırılır (gruplandırılır), böylece çoklu birim uygulamalarında tutarlı parlaklık eşleştirmesi sağlanır.
• Çevresel Uyumluluk:Paket kurşunsuzdur ve RoHS direktiflerine uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu gösterge, sayısal gösterge gerektiren geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için uygundur. Tipik uygulamalar arasında enstrümantasyon panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, satış noktası terminalleri, endüstriyel kontrolörler ve tüketici cihazları bulunur. Güvenilirliği, net sayısal veri sunumunun temel olduğu genel amaçlı kullanımlar için uygun hale getirir.

2. Teknik Özellikler ve Amaç Yorumlaması

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, bir segment üzerindeki ileri akım ve gerilim düşüşünün birleşik etkisini sınırlar.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliği). Sadece darbe çalışması için geçerlidir, DC için değildir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA, 25°C üzerinde 0.28 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır. Bu, DC veya ortalama akım tasarımı için ana parametredir.
• Segment Başına Ters Gerilim:5 V. Bunun aşılması ani ve ciddi bir arızaya neden olabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +105°C. Cihaz endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, Ta=25°C'de ölçülen tipik çalışma parametreleridir ve normal koşullar altında beklenen performansı tanımlar.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):I_F=1mA'da 320 ila 850 µcd. Bu geniş aralık, cihazın farklı parlaklık gruplarında mevcut olduğunu gösterir (bkz. bölüm 2.3).
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):650 nm (Hiper Kırmızı).
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):636 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan dalga boyudur.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):I_F=20mA'da 2.1V ila 2.6V. Devre tasarımı, uygun akım regülasyonunu sağlamak için bu aralığı karşılamalıdır.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):V_R=5V'da maksimum 100 µA.

2.3 Gruplandırma Sistemi Açıklaması

Işık şiddeti, tutarlılığı sağlamak için gruplara ayrılır. Sağlanan grup tablosu, 10mA gibi daha yüksek bir sürücü akımında ölçüldüğünde, F'den K'ya kadar olan dereceleri ve 321-500 µcd (F) ila 2101-3400 µcd (K) arasındaki şiddet aralıklarını gösterir. Her grup içinde ±%15 tolerans uygulanır. Yan yana birden fazla gösterge kullanan uygulamalarda, parlaklıkta fark edilir farklılıklardan (ton düzensizliği) kaçınmak için aynı grup derecesinin belirtilmesi şiddetle tavsiye edilir.

3. Mekanik ve Paket Bilgisi

3.1 Paket Boyutları

Gösterge, standart çift sıralı paket (DIP) ayak izine uyar. Ana boyut notları şunları içerir: tüm ana boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.25 mm'dir, pin ucu kayma toleransı ise +0.4 mm'dir. Tasarımcılar, PCB yerleşimi için oturma düzlemi, toplam yükseklik, genişlik ve pin aralığı dahil kesin ölçümler için veri sayfasının 3. sayfasındaki detaylı boyutlu çizime başvurmalıdır.

3.2 Pin Konfigürasyonu ve Dahili Devre

Cihaz 16 pin konfigürasyonuna sahiptir, ancak tüm pozisyonlar dolu değildir (pin 10, 11, 14 \"PIN YOK\" durumundadır). Çoklamalı ortak anotlu bir göstergedir. Dahili devre şeması, üç ortak anot pini (Rakam 1, Rakam 2, Rakam 3 için) ve her segment (A-G, DP) ve iki nokta üst üste segmentleri (L1, L2, L3) için ayrı katot pinleri gösterir. Pin 13, iki nokta üst üste noktaları için ortak anot görevi görür. Bu yapı, anotlar sırayla enerjilendirilirken ilgili segment katotlarının düşük seviyeye çekildiği çoklamalı bir sürücü şeması gerektirir.

4. Uygulama Kılavuzları ve Tasarım Hususları

4.1 Sürücü Devresi Tasarımı

• Akım Sürücüsü:İleri gerilimin (V_F) bir aralığı olduğu için, tutarlı ışık şiddeti ve uzun ömür sağlamak amacıyla sabit gerilim yerine sabit akım sürücüsü şiddetle tavsiye edilir.
• Akım Sınırlama:Devre, ortam sıcaklığı azaltma faktörü dikkate alınarak, mutlak maksimum sürekli akımı asla aşmayacak şekilde tasarlanmalıdır.
• Ters Gerilim Koruması:Sürücü devresi, güç döngüleri sırasında LED segmentlerine ters gerilim veya gerilim dalgalanmalarının uygulanmasını önlemek için koruma (örneğin, seri dirençler, kenetleme diyotları) içermelidir.
• Çoklama:Görünür titremeyi önlemek için uygun bir çoklama frekansı (tipik olarak >100Hz) kullanılmalıdır. Çoklamalı bir şemadaki tepe akımı, ortalama DC akımdan daha yüksek olabilir ancak tepe akım derecelendirmesi içinde kalmalıdır.

4.2 Termal ve Çevresel Yönetim

• Isı Dağılımı:Tavsiye edilen çalışma akımının veya ortam sıcaklığının aşılması, ışık çıkışı bozulmasını hızlandırır ve erken arızaya yol açabilir. Yüksek sıcaklık ortamlarında yeterli PCB bakır alanı veya diğer soğutma yöntemleri gerekli olabilir.
• Yoğuşma:Nemli ortamlarda hızlı sıcaklık değişimlerinden kaçınılmalıdır, çünkü gösterge yüzeyindeki yoğuşma optik sorunlara veya elektriksel kaçaklara neden olabilir.
• Mekanik Stres:Montaj sırasında gösterge gövdesine anormal bir kuvvet uygulanmamalıdır. Uygun araçlar kullanılmalıdır.

4.3 Depolama ve Taşıma

LED göstergenin orijinal ambalajında uzun süreli depolanması için 5°C ila 30°C ve %60 RH altındaki koşullar tavsiye edilir. Nem bariyerli torbasının dışında depolanmışsa veya torba altı aydan fazla açık kalmışsa, kullanımdan önce bileşenlerin 60°C'de 48 saat pişirilmesi ve pinlerin oksidasyonunu önlemek ve lehimlenebilirliği sağlamak için montajın bir hafta içinde tamamlanması tavsiye edilir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Veri sayfası lehim koşullarını belirtir: bileşen, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında ölçüldüğünde 260°C'de 3 saniye maruz bırakılmalıdır. Bu tipik bir yeniden akış lehimleme profili referansıdır. Montaj işlemi sırasında bileşen gövdesinin sıcaklığı, maksimum depolama sıcaklığı olan 105°C'yi aşmamalıdır. Kurşunsuz lehimleme için standart yeniden akış profilleri, bu kriterleri karşılamak için dikkatli bir termal profil oluşturma ile kullanılabilir.

6. Performans Eğrileri ve Analizi

Veri sayfası, tipik olarak şunları içeren performans eğrilerine atıfta bulunur:

• Bağıl Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Sürücü akımı ve ışık çıkışı arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
• İleri Gerilim vs. İleri Akım:Diyot karakteristik eğrisini gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir.
• Spektral Dağılım:650nm civarında merkezlenmiş, dalga boyları boyunca yayılan ışığın şiddetini gösteren bir grafiktir.

Bu eğriler, tasarımcıların belirli bir parlaklık gereksinimi için sürücü koşullarını optimize ederken, amaçlanan çalışma sıcaklığı aralığında verimlilik ve güvenilirliği korumaları için çok önemlidir.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTC-2621JD-01'in birincil farklılaştırıcısı, AlGaInP Hiper Kırmızı teknolojisini kullanmasıdır. Eski GaAsP veya standart kırmızı GaP LED'lere kıyasla, AlGaInP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı sürücü akımı için daha büyük parlaklık veya daha düşük güçte eşdeğer parlaklık sağlar. \"Hiper Kırmızı\" tanımı, genellikle baskın dalga boyu 630-635nm civarında olan standart kırmızı LED'lere kıyasla daha derin, daha doygun bir kırmızı renk (650nm tepe) belirtir. 0.28 inç rakam yüksekliği, okunabilirlik ve kart alanı ekonomisi arasında bir denge sağlar.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu göstergeyi 5V mikrodenetleyici pini ile doğrudan sürebilir miyim?

C: Hayır. İleri gerilim sadece 2.1-2.6V'dur. Doğrudan 5V ile sürmek aşırı akıma neden olur ve segmenti tahrip eder. Bir akım sınırlama direnci veya tercihen sabit akım sürücü devresi gereklidir.

S: Tepe Dalga Boyu (650nm) ile Baskın Dalga Boyu (636nm) arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu, spektral çıkışın fiziksel olarak en güçlü olduğu yerdir. Baskın dalga boyu, insan gözü tarafından LED'in rengiyle eşleşen olarak algılanan tek dalga boylu renktir ve bu, tüm spektral eğriden etkilenir. Her ikisi de standart özelliklerdir.

S: Gruplandırma neden önemlidir?

C: Üretim süreci, parlaklıkta doğal varyasyonlar oluşturur. Gruplandırma, LED'leri benzer performansa sahip gruplara ayırır. Çoklu birim uygulamalarında aynı gruptan göstergeler kullanmak, tekdüze bir görünüm sağlar.

S: Gerekli akım sınırlama direncini nasıl hesaplarım?

C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Tüm koşullar altında istenen I_Fakımına ulaşmak için yeterli gerilimin olduğundan emin olmak için veri sayfasındaki maksimum V_F(2.6V) değerini kullanın. Örneğin, 5V kaynak ve hedef I_F=20mA için: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω. Ayrıca dirençteki güç dağılımını da her zaman doğrulayın.

9. Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo:Bir tezgah üstü güç kaynağı için basit bir 3 haneli voltmetre göstergesi tasarlamak.

Uygulama:Yeterli G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici kullanılır. Üç pin, küçük NPN transistörler veya MOSFET'ler aracılığıyla rakam anotlarını (pin 2, 5, 8) sürmek için dijital çıkışlar olarak yapılandırılır. Diğer yedi veya sekiz pin, akım sınırlama dirençleri veya sabit akım çekme çıkışlarına sahip özel bir LED sürücü IC'si aracılığıyla segment katotlarını (pin 1, 3, 4, 6, 7, 12, 15, 16) sürer. Mikrodenetleyici yazılımı çoklamayı uygular: Rakam 1 için transistörü açın, Rakam 1'de istenen sayı için katot desenini ayarlayın, kısa bir süre bekleyin (örneğin, 2ms), Rakam 1'i kapatın ve Rakam 2 ve 3 için tekrarlayın. Bu döngü sürekli olarak çalışır. Parlaklık, akım sınırlama dirençlerinin değeri veya çoklamanın görev döngüsü değiştirilerek ayarlanabilir.

10. Çalışma Prensibi Giriş

Bir LED (Işık Yayan Diyot), bir yarı iletken p-n eklem diyotudur. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar, tükenim bölgesinde p-tipi malzemeden gelen deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Işığın belirli dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. AlGaInP, kırmızı/turuncu/kehribar ışığa karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir. Bu çoklamalı göstergede, bireysel segmentler LED'lerdir. Bir rakamın ortak anodunu seçici olarak enerjilendirerek ve belirli segmentlerin katotlarını topraklayarak, bu segmentler bir sayı oluşturmak için yanar.

11. Teknoloji Trendleri

Bu gibi gösterge teknolojilerindeki trend, daha yüksek verimlilik, daha düşük güç tüketimi ve artan entegrasyon yönündedir. Ayrık LED rakam göstergeleri basitlik, parlaklık ve geniş görüş açısı nedeniyle popülerliğini korurken, bazı uygulamalarda grafiksel yetenekler sunan OLED (Organik LED) göstergeler veya TFT-LCD'ler gibi daha entegre çözümlerle tamamlanmakta veya yer değiştirmektedir. Ancak, özellikle endüstriyel veya açık hava ortamlarında son derece parlak, sağlam ve basit sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için, LTC-2621JD-01 gibi LED rakam göstergeleri güvenilir ve uygun maliyetli bir seçenek olmaya devam etmektedir. Gelecekteki gelişmelerde, daha da yüksek verimli malzemeler ve belki de gösterge paketinin içinde entegre sürücü devreleri görülebilir.