LTD-4608JG 0,4 İnç Çift Haneli LED Gösterge Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 10,0mm - Yeşil Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTD-4608JG, düşük güç tüketimi ile net sayısal okuma gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, kompakt ve yüksek performanslı bir çift haneli yedi segmentli göstergedir. Temel işlevi, ölçüm panelleri, test ekipmanları, tüketici elektroniği ve endüstriyel kontroller gibi elektronik cihazlarda görsel bir sayısal çıktı sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, LED çiplerinde gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanmasıdır; bu, eski teknolojilere kıyasla üstün verimlilik ve renk saflığı sunar. Hedef pazar, taşınabilir cihazlar, pil ile çalışan ekipmanlar ve alan, güç verimliliği ile okunabilirliğin kritik kısıtlar olduğu her türlü uygulama üzerinde çalışan tasarımcıları ve mühendisleri kapsar.

1.1 Temel Özellikler ve Çekirdek Avantajlar

• 0,4 İnç (10,0 mm) Rakam Yüksekliği:Orta mesafeli görüntüleme mesafeleri için uygun bir karakter boyutu sağlayarak görünürlük ve bileşen ayak izi arasında denge kurar.
• Sürekli Düzgün Segmentler:Gösterilen rakamların görünür boşluklar veya ışık yayılımında düzensizlikler olmadan pürüzsüz, profesyonel bir görünümünü sağlar.
• Düşük Güç Gereksinimi:Enerji verimliliği için tasarlanmış olup, pil ile çalışan cihazlar için idealdir. Standart ışık şiddeti ölçümü için tipik olarak 1mA ileri akımda çalışır.
• Yüksek Parlaklık ve Yüksek Kontrast:AlInGaP malzemesi ve beyaz segmentli gri yüzey, mükemmel parlaklık ve keskin bir kontrast oranı oluşturarak, aydınlık ortam koşullarında bile okunabilirliği garanti eder.
• Geniş Görüş Açısı:Geniş bir görüş açısı boyunca tutarlı ışık çıktısı ve renk sunarak, çeşitli bakış açılarından kullanılabilirliği artırır.
• Katı Hal Güvenilirliği:LED tabanlı bir cihaz olarak, mekanik veya diğer ekran teknolojilerine kıyasla uzun çalışma ömrü, darbe direnci ve hızlı anahtarlama süreleri sunar.
• Işık Şiddetine Göre Sınıflandırılmıştır:Birimler, ışık çıktılarına göre gruplandırılır; bu, çok haneli veya çok cihazlı uygulamalarda tutarlı parlaklık eşleştirmesine olanak tanır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlanan elektriksel ve optik özelliklerin ayrıntılı bir analizini sunarak, bunların tasarım ve uygulama için önemini açıklar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bunlar, cihaza kalıcı hasar vermemek için hiçbir koşulda aşılmaması gereken stres limitleridir.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, tek bir LED segmenti tarafından güvenli bir şekilde ısı olarak dağıtılabilecek maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:60 mA (1/10 görev döngüsünde, 0,1ms darbe genişliğinde). Bu değer, çoklama veya daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için kısa süreli darbe çalışması içindir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25 mA (25°C'de). Bu, sürekli çalışma için maksimum DC akımdır. Veri sayfası, 25°C üzerinde 0,33 mA/°C'lik bir güç azaltma faktörü belirtir; bu, termal yükü yönetmek için izin verilen sürekli akımın ortam sıcaklığı arttıkça azaldığı anlamına gelir.
• Segment Başına Ters Gerilim:5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması LED eklemine zarar verebilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz, endüstriyel sınıf sıcaklık ortamları için derecelendirilmiştir.
• Lehimleme Sıcaklığı:260°C, 3 saniye, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1,6mm) altında ölçülür. Bu, montaj sırasında termal hasarı önlemek için yeniden akış lehimleme profilini tanımlar.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ta=25°C'de)

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv):320 ila 850 µcd (min ila maks) ileri akımda (IF) 1mA. Bu geniş aralık, sınıflandırma sürecini gösterir; tasarımcılar bu varyasyonu hesaba katmalı veya tek tip görünüm için sınıflandırılmış parçalar seçmelidir. Tipik değer muhtemelen bu aralığın ortalarındadır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp):571 nm (tipik). Bu, yayılan ışık şiddetinin en yüksek olduğu dalga boyudur ve onu görünür spektrumun saf yeşil bölgesine yerleştirir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm (tipik). Bu, spektral saflığı ölçer. Daha dar bir yarı genişlik, daha monokromatik, doygun bir yeşil rengi gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):572 nm (tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve bu cihazın tepe dalga boyu ile yakından eşleşir.
• Segment Başına İleri Gerilim (VF):2,05V ila 2,6V (tipik) IF=20mA'de. Bu, bir LED segmenti iletkenken üzerindeki gerilim düşüşüdür. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir. Varyasyon, normal yarı iletken üretim toleranslarından kaynaklanır.
• Segment Başına Ters Akım (IR):100 µA (maks) VR=5V'de. Bu, LED maksimum derecesinde ters öngerilimliyken oluşan küçük sızıntı akımıdır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (Iv-m):2:1 (maks). Bu, tek bir cihaz içindeki veya aynı sınıftaki cihazlar arasındaki en parlak ve en sönük segment arasındaki maksimum izin verilebilir oranı belirtir, böylece görsel tekdüzeliği sağlar.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın \"Işık Şiddetine Göre Sınıflandırıldığını\" belirtir. Bu, üretim sonrası bir sınıflandırma (binning) sürecini ifade eder.

• Işık Şiddeti Sınıflandırması:Iv aralığında (320-850 µcd @1mA) gösterildiği gibi, LED'ler ölçülen ışık çıktılarına göre gruplara ayrılır. Bu, üreticilerin garanti edilen minimum parlaklığa sahip parçalar sunmasına veya daha dar yoğunluk aralıklarında premium parçalar satmasına olanak tanır. Tasarımcılar, gerekli sınıfı belirtmeli veya malzeme listelerinde parlaklık varyasyonuna hazırlıklı olmalıdır.
• Dalga Boyu/Renk Sınıflandırması:Birden fazla kodla açıkça detaylandırılmamış olsa da, λp (571nm) ve λd (572nm) için sıkı tipik özellikler, kontrollü bir üretim sürecini düşündürür. Kritik renk uygulamaları için, belirli dalga boyu sınıflarında parçalar mevcut olabilir.
• İleri Gerilim Sınıflandırması:VF aralığı (2,05-2,6V) doğal yayılımı temsil eder. Güç kaynağı tasarımının son derece hassas olduğu uygulamalarda, belirli bir gerilim sınıfından parça seçmek faydalı olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası \"Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrilerine\" atıfta bulunur. Metinde belirli grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle düşük akımlarda doğrusaldır, ancak termal etkiler nedeniyle yüksek akımlarda doyabilir. Iv için 1mA test noktası, verimli, doğrusal bölgede çalışmayı gösterir.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Sabit akım sürücüleri tasarlamak için kritik olan üstel ilişkiyi gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Işık çıktısının sıcaklık arttıkça nasıl azaldığını gösterir. Bu, yüksek sıcaklık ortamları için önemli bir husustur.
• Spektral Dağılım:Işık şiddetinin dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, ~571nm'deki tepe noktasını ve dar yarı genişliği göstererek saf yeşil rengi doğrular.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Çizimi

Cihaz, standart 10 bacaklı çift sıralı pakete (DIP) sahiptir. Veri sayfasından ana boyutsal notlar: aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart toleranslar ±0,25mm (0,01\")'dir. Çizim, toplam uzunluk, genişlik, yükseklik, rakam aralığı, segment boyutları ve bacak aralığını (muhtemelen standart 0,1\" / 2,54mm aralık) detaylandırır.

5.2 Bacak Bağlantısı ve Polarite Tanımlama

Cihaz, çoklama içinortak anotkonfigürasyonu kullanır. İç devre şeması, iki ortak anot (her rakam için bir tane) ve her segment için ayrı katotlar (A-G ve DP) gösterir.

Bacak Çıkışı:

1: Katot C

2: Katot D.P. (Ondalık Nokta)

3: Katot E

4: Ortak Anot (Rakam 2)

5: Katot D

6: Katot F

7: Katot G

8: Katot B

9: Ortak Anot (Rakam 1)

10: Katot A

Polarite, \"Ortak Anot\" tanımıyla açıkça işaretlenmiştir. Fiziksel paketin, yönlendirme için muhtemelen 1 numaralı bacağın yakınında bir çentik veya nokta vardır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

• Yeniden Akış Lehimleme Parametreleri:Mutlak Maksimum Değerlere göre, önerilen lehimleme profili, paket gövdesinin 1,6mm altındaki bir noktada ölçülen 260°C'de 3 saniyedir. Bu standart bir kurşunsuz yeniden akış koşuludur.
• Önlemler:
  • Takma sırasında bacaklara mekanik stres uygulamaktan kaçının.
  • Maksimum paket sıcaklığını aşmayı önlemek için lehimleme ucu sıcaklığının kontrol edildiğinden emin olun.
  • Gerekirse uygun akı ve temizleme prosedürlerini kullanın.
• Depolama Koşulları:Belirtilen sıcaklık aralığında (-35°C ila +85°C) kuru, anti-statik bir ortamda saklayın. Yüksek nem veya aşındırıcı gazlara maruz kalmaktan kaçının.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

• Paketleme Özellikleri:Genellikle, bu tür göstergeler, bacakları ve merceği hasardan ve elektrostatik deşarjdan (ESD) korumak için anti-statik tüpler veya tepsilerde tedarik edilir.
• Model Numaralandırma Kuralı:Parça numarası LTD-4608JG muhtemelen bir iç kodlama sistemini takip eder; burada \"LTD\" ürün ailesini (LED göstergesi), \"4608\" boyutu ve tipini (0,4\" 2 haneli) belirtir ve \"JG\" rengi (Yeşil) ve muhtemelen açıklamada belirtildiği gibi sağ taraflı ondalık nokta gibi diğer varyantları belirtir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Dijital multimetreler ve pensampermetreler
• Tezgah tipi güç kaynakları ve elektronik yükler
• Proses kontrol göstergeleri
• Fitness ekipmanı ekranları
• Otomotiv yedek parça göstergeleri (iç kullanım için)
• Tüketici cihazı zamanlayıcıları ve sayaçları

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Her katot hattı için sabit akım sürücüleri veya akım sınırlayıcı dirençler kullanın. İki rakamı çoklamak için, ortak anotları (bacak 4 ve 9) titreme önleyecek kadar yüksek bir frekansta (tipik olarak >60Hz) sırayla anahtarlayın.
• Akım Hesaplama:İstenen parlaklık ve VF eğrisine dayanır. Örneğin, 5V besleme ve 2,3V VF ile 1mA'de tipik parlaklık elde etmek için, akım sınırlayıcı direnç R = (V_besleme - VF) / I_F = (5 - 2,3) / 0,001 = 2700 Ω olacaktır.
• Mikrodenetleyici Arayüzü:Segment başına akım MCU'nun çekme kapasitesi içindeyse, katotlar doğrudan mikrodenetleyici GPIO pinleri (çekme akımı) tarafından sürülebilir veya daha yüksek akımlar için transistör/MOSFET dizileri üzerinden sürülebilir.
• Görüş Açısı:Göstergeyi birincil kullanıcı görüş hattına dik olarak monte ederek geniş görüş açısından yararlanın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaP (Galyum Fosfit) yeşil LED'ler veya kırmızı GaAsP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP tabanlı LTD-4608JG şunları sunar:

• Daha Yüksek Verimlilik ve Parlaklık:Miliamper akım başına daha fazla ışık çıktısı.
• Üstün Renk Doygunluğu:Daha dar bir spektral yarı genişlik, daha saf, görsel olarak daha belirgin bir yeşil renkle sonuçlanır.
• Daha İyi Sıcaklık Kararlılığı:AlInGaP, genellikle bazı eski malzemelere göre sıcaklık aralıkları boyunca performansını daha iyi korur.
• Modern beyaz LED arka aydınlatmalı LCD'lere kıyasla, bu cihaz doğrudan güneş ışığında daha yüksek kontrast, basit sayısal okumalar için daha düşük güç tüketimi ve arayüzün aşırı basitliği (doğrudan sürüş vs. LCD denetleyici) sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: \"Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı\" 2:1'in amacı nedir?

C1: Bu oran görsel tutarlılığı sağlar. Bu, bir gösterge birimi içinde, hiçbir segmentin en sönük segmentten iki kattan fazla parlak olmayacağı anlamına gelir. Bu, farklı bir rakamla karıştırılabilecek (örneğin, sönük bir segmentli bir \"8\" rakamının \"0\" gibi görünmesi) eşit olmayan aydınlatılmış sayıları önler.

S2: Bu göstergeyi 3,3V'luk bir mikrodenetleyici sistemiyle sürebilir miyim?

C2: Evet, ancak dikkatli bir tasarım gereklidir. Tipik VF 2,05-2,6V'dur. 3,3V beslemede, akım sınırlayıcı direnç için gerilim payı çok küçüktür (3,3 - 2,6 = 0,7V). Direnç değerini tam olarak hesaplamalısınız (örneğin, 1mA için: R = 0,7V / 0,001A = 700Ω). MCU pininin gerekli akımı çekebildiğinden emin olun. Düşük gerilimli beslemeler için sabit akım sürücü entegresi genellikle daha güvenilir bir çözümdür.

S3: Neden iki farklı akım derecesi var (Sürekli 25mA ve Tepe 60mA)?

C3: 25mA sürekli derecesi, ortalama ısı dağılımıyla sınırlı olan DC çalışma içindir. 60mA tepe derecesi, çoklamalı bir sistemde daha yüksek anlık parlaklığa izin verir. Çoklamada, her rakam sadece zamanın bir kısmında (görev döngüsü) güç alır. \"Açık\" zamanındaki daha yüksek tepe akımı, daha parlak algılanan ortalama parlaklık yaratırken, daha düşük ortalama akım cihazı termal limitleri içinde tutar.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Vaka: Basit 2 Haneli Voltmetre Okuması Tasarlama

Bir tasarımcı, 0,0V ila 9,9V göstermek için kompakt bir voltmetre oluşturuyor. Küçük boyutu, düşük gücü ve net yeşil ekranı için LTD-4608JG'yi seçiyor. Sistem, gerilimi ölçmek için analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici kullanır.

• Devre Tasarımı:Mikrodenetleyicinin port pinleri, segment katotlarına (A-G, DP) 220Ω akım sınırlayıcı dirençler üzerinden (5V'de segment başına ~3mA için hesaplanmış) bağlanır. İki diğer GPIO pini, ortak anotları (Rakam 1 ve Rakam 2) 5V beslemeye anahtarlayan PNP transistörleri (veya P-kanal MOSFET'leri) sürer.
• Yazılım:Firmware, ADC'yi okur, değeri iki BCD rakamına dönüştürür ve her rakam için (0-9) hangi segmentlerin aydınlatılacağını belirlemek için bir arama tablosu kullanır. Daha sonra çoklar: Rakam 1 için transistörü açar, ilk rakam için katot desenlerini ayarlar, 5ms bekler, Rakam 1'i kapatır, Rakam 2 için transistörü açar, ikinci rakam için katot desenlerini ayarlar, 5ms bekler ve tekrarlar. Bu 100Hz yenileme hızı görünür titremeyi ortadan kaldırır.
• Sonuç:Mikrodenetleyici kaynaklarını ve gücü minimum tüketen net, kararlı bir iki haneli okuma.

12. Çalışma Prensibi Giriş

LTD-4608JG, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Eklemin iç potansiyelini (AlInGaP için yaklaşık 2V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgede yeniden birleşir. AlInGaP LED'lerde, bu yeniden birleşme enerjiyi, spektrumun yeşil kısmına (~571nm) karşılık gelen dalga boyunda fotonlar şeklinde salar. Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfitin spesifik alaşım bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın rengini belirler. Şeffaf olmayan GaAs substratı, ışığı yukarı yansıtmaya yardımcı olarak üst yüzeyden genel ışık çıkarma verimliliğini artırır. Yedi segment, bir rakam deseninde bağlanmış ayrı LED çipleridir ve bu segmentlerin kombinasyonlarını seçici olarak enerjilendirerek 0'dan 9'a kadar herhangi bir sayının (ve bazı harflerin) oluşturulmasına izin verir.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Yedi segmentli LED göstergeler sayısal okumalar için sağlam ve uygun maliyetli bir çözüm olmaya devam ederken, daha geniş ekran teknolojisi alanı gelişmektedir. Bu ürünün alanıyla ilgili trendler şunları içerir:

• Artırılmış Verimlilik:AlInGaP'de daha fazla iyileştirmeler ve diğer renkler için InGaN gibi malzemelerin geliştirilmesi dahil olmak üzere yarı iletken malzemelerde devam eden araştırmalar, lümen-vat başına verimliliği daha da yükseğe itmeye devam ederek daha düşük akımlarda daha parlak göstergeler sağlar.
• Küçültme:Daha küçük piksel aralığı ve daha yüksek yoğunluk için sürekli bir çaba vardır, ancak standart yedi segmentli göstergeler için 0,4\" boyutu birçok uygulama için iyi yerleşmiş bir tatlı noktayı temsil eder.
• Entegrasyon:Bazı modern göstergeler, sürücü entegresini ve hatta bir mikrodenetleyici arayüzünü (I2C veya SPI gibi) doğrudan pakete entegre ederek harici devre tasarımını basitleştirir. LTD-4608JG, yüksek hacimli, maliyet duyarlı tasarımlar için maksimum esneklik ve daha düşük maliyet sunan geleneksel, ayrık yaklaşımı temsil eder.
• Alternatif Teknolojilerden Rekabet:OLED (Organik LED) göstergeler mükemmel kontrast ve görüş açıları sunar ve küçük, özel şekilli göstergeler için daha uygun fiyatlı hale gelmektedir. Ancak, basit, yüksek parlaklıklı, düşük güçlü sayısal göstergeler için, LTD-4608JG gibi geleneksel LED segment göstergeler, uzun ömür, sağlamlık ve güneş ışığında okunabilirlik konularında önemli avantajlarını korumaktadır.