LTP-7357KS LED Nokta Matris Ekran Veri Sayfası - 0.678 inç (17.22mm) Yükseklik - AlInGaP Sarı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-7357KS, kompakt, tek düzlemli bir 5x7 nokta matris LED ekran modülüdür. Temel işlevi, alfanümerik karakterleri ve sembolleri görüntülemektir; bu da onu sınırlı bir alanda net, okunabilir bilgi sunumu gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Bu cihazın temel avantajı, LED çiplerinde Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır; bu teknoloji, sarı spektrumda verimli ışık yayılımı sağlar. Ekran, okunabilirliği artırmak için kontrastı iyileştiren gri yüzey ve beyaz nokta rengine sahiptir. Tasarımı, gömülü sistemleri, endüstriyel kontrol panellerini, ölçüm cihazlarını, tüketici elektroniğini ve küçük, güvenilir bir karakter ekranının gerektiği herhangi bir uygulamayı hedeflemektedir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, ekranın işlevselliğinin merkezindedir. Cihaz, sarı dalga boyu bölgesinde ışık yayar. Tipik tepe emisyon dalga boyu (λp) 588 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) 587 nm'dir; bu da saf bir sarı tonu gösterir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir; bu, yayılan ışığın spektral saflığını tanımlar. Parlaklık için anahtar parametre, 32mA darbe akımı ve 1/16 görev döngüsü test koşulu altında minimum 630 μcd'den maksimum 1650 μcd'ye kadar değişen ortalama ışık şiddetidir (Iv). Aynı "benzer ışık alanı" bin'indeki LED'ler için 2:1 (maksimum/minimum) bir ışık şiddeti eşleştirme oranı belirtilmiştir; bu, ekran matrisi boyunca kabul edilebilir bir düzgünlük sağlar.

2.2 Elektriksel Karakteristikler ve Değerler

Elektriksel sınırları anlamak, güvenilir çalışma için çok önemlidir. Mutlak Maksimum Değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. LED nokta başına ortalama güç dağılımı 70 mW'ı aşmamalıdır. Nokta başına tepe ileri akım 60 mA ile sınırlıdır, nokta başına ortalama ileri akım ise 25°C'de 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve ortam sıcaklığı arttıkça 0.28 mA/°C oranında doğrusal olarak düşürülür. Herhangi bir segmente uygulanabilecek maksimum ters gerilim 5 V'dur. Herhangi bir nokta için ileri gerilim (Vf), 20 mA'lik bir ileri akımda (If) ölçüldüğünde, tipik olarak 2.05 V ile 2.6 V arasında düşer. 5 V'luk bir ters gerilim (Vr) uygulandığında, ters akımın (Ir) 100 μA'den küçük veya eşit olacağı garanti edilir.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Cihaz, geniş bir sıcaklık aralığında sağlam çalışma için tasarlanmıştır. Çalışma sıcaklığı aralığı -35°C ila +105°C olarak belirtilmiştir ve depolama sıcaklığı aralığı da aynıdır. Bu geniş aralık, onu hem ticari hem de endüstriyel ortamlar için uygun kılar. Ortalama ileri akım için düşürme eğrisi, termal kaçakları önlemek için kritik bir tasarım hususudur; ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça, izin verilen sürekli akım buna göre azaltılmalıdır.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, ürünün "Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini" belirtmektedir. Bu, üretilen LED'lerin ölçülen ışık çıkışlarına (ışık şiddeti) göre farklı gruplara veya "bin'lere" ayrıldığı bir binning sürecini ifade eder. Belirtilen 630 μcd ila 1650 μcd şiddet aralığı muhtemelen birden fazla bin'i kapsamaktadır. Tasarımcılar, bir sistemdeki birden fazla ekranda tutarlı parlaklık sağlamak için belirli bir bin'den parçalar seçebilirler. Revizyon geçmişinde epoksi oranının "bin derecesini daraltmak" için ayarlandığına dair not, tutarlılığı artırmak ve bir üretim partisi içindeki optik parametrelerin yayılımını azaltmak için çaba gösterildiğini göstermektedir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan PDF alıntısı son sayfada "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"nden bahsetse de, belirli grafikler metin içeriğinde yer almamaktadır. Genellikle, bir LED ekran için bu tür eğriler şunları içerir:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Akım ve gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir; akım sınırlayıcı sürücü devresini tasarlamak için gereklidir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım (L-I Eğrisi):Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; istenen parlaklık ve verimlilik için sürüş koşullarını optimize etmeye yardımcı olur.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir; yüksek sıcaklık uygulamalarında termal yönetim için kritiktir.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddeti dalga boyuna karşı çizen bir grafik; sarı emisyonun tepe noktasını ve şeklini gösterir.

Tasarımcılar, belirli çalışma koşulları için kesin hesaplamalar yapmak üzere grafikler içeren tam veri sayfasına başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar ve Toleranslar

Ekranın matris yüksekliği 0.678 inç (17.22 mm)'dir. Paket çizimi (metinde bahsedilmiş ancak detaylandırılmamıştır) genel uzunluk, genişlik ve yüksekliği, bacak aralığını ve oturma düzlemini gösterecektir. Veri sayfasından ana boyutsal notlar şunlardır: aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.25 mm'dir. Belirli bir revizyon, genişlik toleransını 12.6mm ±0.1mm'den 12.6mm +0.18/-0.25mm'ye güncellemiştir. Pin ucu kayma toleransı ±0.4 mm'dir. Ek kalite notları, segmentlerdeki yabancı maddeyi, mürekkep kirliliğini, eğilmeyi ve epoksi içindeki kabarcıkları sınırlar.

5.2 Pin Bağlantısı ve Bağlantı Şeması

Cihaz, X-Y (matris) adresleme için 12 pinli bir yapılandırmaya sahiptir. Pin bağlantıları şu şekildedir: Pin 1: Katot Kolon 1, Pin 2: Anot Satır 3, Pin 3: Katot Kolon 2, Pin 4: Anot Satır 5, Pin 5: Anot Satır 6, Pin 6: Anot Satır 7, Pin 7: Katot Kolon 4, Pin 8: Katot Kolon 5, Pin 9: Anot Satır 4, Pin 10: Katot Kolon 3, Pin 11: Anot Satır 2, Pin 12: Anot Satır 1. Bir iç devre şeması (sayfa 3'te referans verilmiştir), 5x7 matrisi görsel olarak temsil eder ve 5 katot kolonunun ve 7 anot satırının 35 ayrı LED noktasını nasıl birbirine bağladığını gösterir.

5.3 Polarite ve Yönlendirme

Cihaz, kolon başına ortak katot yapılandırması kullanır. Beş kolonun her birinin ortak bir katot bağlantısı vardır ve yedi satırın her birinin ortak bir anot bağlantısı vardır. Belirli bir noktayı aydınlatmak için, ilgili katot kolonu düşük (topraklanmış) sürülmeli ve ilgili anot satırı akım sınırlı bir gerilim kaynağı ile yüksek sürülmelidir. PCB montajı sırasında doğru yönlendirme, tipik olarak paket üzerinde bir çentik, eğim veya pin 1 göstergesi ile belirtilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Veri sayfası, belirli bir lehimleme koşulu sağlar: bacaklar, paketin oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında ölçüldüğünde, 260°C'lik bir havya sıcaklığına 3 saniye boyunca maruz bırakılabilir. Bu, el lehimlemesi veya yeniden işleme sırasında iç epoksi, tel bağlantıları ve yarı iletken çiplere termal hasarı önlemek için kritik bir parametredir. Dalga veya reflow lehimleme işlemleri için, tepe sıcaklığı maksimum değeri aşmayan standart kurşunsuz (RoHS uyumlu) bir profil kullanılmalıdır. Cihazın kendisi, RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir paket olarak onaylanmıştır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Parça numarası LTP-7357KS'dir. "KS" soneki, belirli bir binning veya optik karakteristiği gösterebilir. Bu tür bileşenler için standart paketleme, bacakları ve pencereyi hasardan ve elektrostatik deşarjdan (ESD) korumak için tipik olarak anti-statik tüpler veya tepsilerdedir. Makara veya tüp miktarı üretici veya distribütör ile teyit edilmelidir. Paketleme üzerindeki etiketler, izlenebilirlik için parça numarasını, lot kodunu ve tarih kodunu içerecektir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, basit, düşük güçlü bir karakter okuması gerektiren uygulamalar için idealdir. Örnekler şunlardır: ağ ekipmanlarındaki durum göstergeleri, güç kaynakları veya test ekipmanlarındaki parametre ekranları, cihazlardaki basit mesaj ekranları, saat göstergeleri ve endüstriyel kontrollerdeki temel kullanıcı arayüz panelleri. Yatay olarak istiflenebilir özelliği, birden fazla birimin yan yana yerleştirilerek daha uzun mesajlar veya daha büyük sayısal ekranlar oluşturulmasına olanak tanır.

8.2 Tasarım Hususları ve Sürücü Devresi

5x7 matrisi sürmek için bir çoklama şeması gereklidir. Yeterli G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici veya özel bir LED sürücü entegresi (MAX7219 veya benzeri) gereklidir. Sürücü, beş kolon arasında hızlı bir şekilde dönmeli ve her kolon için uygun yedi anot satırını enerjilendirmelidir. Test koşulunda bahsedilen 1/16 görev döngüsü, yaygın bir çoklama oranıdır (kolonlar için 1/5 * bazı kalıcılık faktörü). Sürücü, her LED'e sürekli DC değil, darbe akımı sağlamalıdır. Çoklama görev döngüsü içinde istenen parlaklığı elde etmek için nokta başına tepe akımı ortalama derecelendirmeden daha yüksek olabilir, ancak 60mA mutlak maksimumu aşmamalıdır. İleri gerilim ve istenen darbe akımına dayalı olarak akım sınırlayıcı dirençlerin dikkatli bir şekilde hesaplanması gerekir. Maksimum değerlere yakın çalışılıyorsa veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ısı emici gerekli olabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTP-7357KS'nin temel farklılaştırıcısı, sarı emisyon için AlInGaP teknolojisini kullanmasıdır. GaAsP (Galyum Arsenit Fosfit) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP daha yüksek verimlilik, daha iyi sıcaklık stabilitesi ve daha tutarlı renk çıkışı sunar. Gri yüzey/beyaz nokta kombinasyonu, kapalıyken yüksek kontrastlı, parlama yapmayan bir görünüm sağlar; bu, birçok profesyonel ve tüketici uygulamasında siyah veya şeffaf yüze tercih edilir. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı ve katı hal yapısı, grafiksel piksel matrisinin esnekliğinden yoksun olsa da, zorlu ortamlarda vakum floresan ekranlar (VFD) veya sıvı kristal ekranlar (LCD) gibi diğer ekran teknolojilerine göre güvenilirlikte bir avantaj sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu (λp), emisyon spektrumunun maksimum şiddete sahip olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), LED'in algılanan rengine karşılık gelen tek renkli ışığın dalga boyudur. Bu gibi dar bir spektrum için, bunlar birbirine çok yakındır (588nm vs. 587nm).

S: Bu ekranı her LED'e sabit bir DC akım ile sürebilir miyim?

C: Teknik olarak evet, ancak bu oldukça verimsizdir ve 35 ayrı akım sınırlayıcı devre gerektirir. Çoklama (tarama), 35 LED'i sadece 12 pin ile kontrol etmeyi sağlayan standart ve pratik yöntemdir.

S: Işık şiddeti 1/16 görev döngüsünde test edilmiştir. Bu, benim tasarımım için ne anlama geliyor?

C: Bu, parlaklığı belirtmek için kullanılan test koşuludur. Çoklama tasarımınızda, benzer bir görev döngünüz olacaktır (örneğin, kolon başına 1/5). Belirtilen parlaklığı elde etmek için, sürücünüzün aktif zaman dilimindeki darbe akımı 32mA'ye (test koşulu akımı) ayarlanmalıdır. Ortalama akım çok daha düşük olacaktır.

S: Bir soğutucu gerekli midir?

C: Belirtilen ortalama akım ve sıcaklık sınırları içinde normal çalışma için, ekranın kendisi için genellikle özel bir soğutucu gerekli değildir. Ancak, güç ve toprak izleri için yeterli bakır alanına sahip uygun PCB düzeni, ısının dağılmasına yardımcı olur. Yüksek ortam sıcaklığında maksimum değerlerde sürülüyorsa, termal analiz önerilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Bir ayar noktası ve gerçek sıcaklık okumasına sahip basit bir sıcaklık kontrolörü tasarlamayı düşünün. İki LTP-7357KS ekranı yan yana kullanılabilir. Bir mikrodenetleyici, bir sıcaklık sensörünü okur, bir PID hesaplaması yapar ve bir ısıtıcı rölesini sürer. Ayrıca, ayar noktasını ve mevcut sıcaklığı göstermek için iki LED ekranını bir çoklama sürücü devresi üzerinden sürer. Sarı renk, çeşitli aydınlatma koşullarında kolayca görülebilir. Tasarım, anot satırlarında akım sınırlayıcı dirençler içermelidir. Firmware, karakter font haritasını (ASCII kodlarını rakamlar için 5x7 desenlerine, Santigrat için 'C' vb. dönüştürme) ve ekranları titremeyi önleyecek kadar yüksek bir hızda (genellikle >60 Hz) yenileyecek tarama rutinini uygulamalıdır.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-7357KS, yarı iletken elektrolüminesans temellidir. AlInGaP çip yapısı, bir GaAs substratı üzerinde büyütülmüş birden fazla epitaksiyel katmandan oluşur. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir; burada yeniden birleşirler ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarırlar. Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfitin spesifik alaşım bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir - bu durumda sarı. 5x7 matris, bu 35 ayrı LED çipi tarafından oluşturulur; elektriksel olarak satır ve kolonların bir ızgara deseninde bağlanır ve çoklama yoluyla bağımsız kontrol sağlanır.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTP-7357KS gibi nokta matris ekranlar, belirli, maliyet duyarlı veya düşük bilgi yoğunluklu uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki daha geniş trend daha yüksek entegrasyon ve esnekliğe doğru ilerlemektedir. Grafiksel OLED ve TFT-LCD modülleri daha uygun fiyatlı hale gelmekte ve piksel adreslenebilir grafikler sunmaktadır. Ancak, basit, parlak, sağlam ve düşük güçlü yalnızca karakter ekranları için, LED nokta matrisleri avantajlarını korumaktadır. AlInGaP kullanımı, daha iyi performans sunan eski LED malzemelerine göre bir ilerlemeyi temsil eder. Bu niş alandaki gelecekteki gelişmeler, daha da yüksek verimlilik, daha geniş görüş açıları, entegre sürücüler ve daha kolay montaj için yüzey montaj paketlerine odaklanabilir, ancak temel çoklamalı matris yaklaşımı iyi yerleşmiştir.