LTP-4823JD 0,4 İnç Çift Haneli Alfanümerik LED Gösterge Veri Sayfası - 10mm Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı (650nm) - 2,6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-4823JD, net karakter ve sembol sunumu gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, kompakt ve yüksek performanslı bir çift haneli alfanümerik gösterge modülüdür. Temel işlevi, sayısal veriler, harfler ve belirli semboller için görsel bir çıktı arayüzü sağlamaktır; bu da onu çok çeşitli ölçüm cihazları, kontrol panelleri ve tüketici elektroniği için uygun kılar.

Bu cihazın temel avantajı, LED çipleri için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır. Bu malzeme sistemi, yüksek verimli kırmızı ve kehribar LED'ler üretmesiyle ünlüdür. Çipler, iç ışık saçılımını ve yansımasını en aza indirerek kontrastı iyileştirmeye yardımcı olan opak olmayan bir GaAs substratı üzerine üretilmiştir. Gösterge, LED'ler kapalıyken okunabilirliği ve estetik çekiciliği artıran beyaz segmentlere sahip gri bir yüze sahiptir. Cihaz, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette sunulmaktadır.

1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar

Gösterge, tasarım mühendisleri için çekici kılan birkaç özelliğe sahiptir:

• Rakam Yüksekliği:0,4 inç (10 mm), boyut ve görünürlük arasında iyi bir denge sunar.
• Segment Kalitesi:Sürekli ve düzgün segmentler, tutarlı aydınlatma ve profesyonel bir görünüm sağlar.
• Güç Verimliliği:Düşük güç gereksinimi, enerji verimli sistem tasarımına katkıda bulunur.
• Optik Performans:Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast oranı, aydınlık ortamlarda bile mükemmel görünürlük sağlar.
• Görüş Açısı:Geniş bir görüş açısı, çeşitli pozisyonlardan okunabilirliğe olanak tanır.
• Güvenilirlik:Katı hal yapısı, uzun çalışma ömrü ve darbeye ve titreşime karşı dayanıklılık sunar.

Hedef pazar, net ve güvenilir alfanümerik geri bildirim gerektiren endüstriyel kontrol sistemleri, test ve ölçüm ekipmanları, tıbbi cihazlar, otomotiv gösterge panelleri (ikincil ekranlar), satış noktası terminalleri ve ev aletlerini içerir.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

LTP-4823JD'nin performansı, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) standart test koşulları altında tanımlanır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):1 mA ileri akımında (I_F) minimum 320 µcd ile maksimum 975 µcd arasında değişir. Tipik değer bu aralıkta yer alır. Bu parametre, aydınlatılan her segmentin parlaklığını tanımlar.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):650 nanometre (nm). Bu, LED'in en fazla optik gücü yaydığı dalga boyudur ve "hiper kırmızı" rengini tanımlar.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):639 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve tepe dalga boyundan biraz farklı olabilir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm. Bu, spektral saflığı veya yayılan ışığın tepe dalga boyu etrafındaki yayılımını gösterir.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):Tipik olarak 2,6 Volt, I_F=20mA'da maksimum 2,6V. Minimum değer 2,1V'dur. Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):5V ters gerilimde (V_R) maksimum 100 µA.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:Benzer ışık alanındaki segmentler için I_F=1mA'da maksimum 2:1. Bu, düzgün bir görünüm sağlamak için segmentler arasındaki izin verilen maksimum parlaklık değişimini belirtir.

Işık şiddeti ölçümleri, insan görsel algısıyla ilişkilendirilmiş değerler sağlamak için CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşacak şekilde kalibre edilmiş bir sensör ve filtre kullanılarak gerçekleştirilir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırların dışında çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Ortalama Güç Dağılımı:70 mW.
• Segment Başına Tepe İleri Akım:90 mA (muhtemelen darbe çalışması için).
• Segment Başına Ortalama İleri Akım:25°C'de 25 mA. Bu değer, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça 0,33 mA/°C oranında doğrusal olarak düşer.
• Segment Başına Ters Gerilim:5 V.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C.

3. Mekanik ve Paket Bilgisi

3.1 Fiziksel Boyutlar ve Toleranslar

Paket boyutları milimetre cinsinden verilmiştir. Temel toleranslar, çoğu boyut için ±0,25 mm ve pin ucu kayması için ±0,4 mm'dir. Ayrıntılı boyut çizimleri, PCB (Baskılı Devre Kartı) ayak izi tasarımı için uygun oturma ve hizalama sağlamak açısından hayati öneme sahiptir. Gösterge, lehimleme için tasarlanmış pinlere sahip bir delikli cihazdır.

3.2 Pin Bağlantısı ve İç Devre

LTP-4823JD, birortak anot, çiftli göstergeolarak yapılandırılmış 20 pinli bir cihazdır. Bu, iki bağımsız rakamı (Karakter 1 ve Karakter 2) olduğu ve her birinin paylaşılan bir anot bağlantısı olduğu anlamına gelir. Bireysel segment katotları ayrı pinlere çıkarılmıştır.

Pin Bağlantı Özeti:Pin 4 ve Pin 10 sırasıyla rakam 1 ve rakam 2 için ortak anotlardır. Kalan pinler (1-3, 5-9, 11-13, 15-20) çeşitli segmentlerin (A, B, C, D, E, F, G, H, K, M, N, P, R, S, T, U, D.P.) katotlarıdır. Pin 14 "Bağlantı Yok" (N/C) olarak belirtilmiştir. İç devre şeması, bu LED'lerin ortak anot bağlantılarıyla düzenlenişini gösterir.

Bu ortak anot yapılandırması, sürücü devresinin ortak anot pinine akım sağlamasını ve belirli bir segmenti aydınlatmak için bireysel katot pinlerinden akım çekmesini gerektirir.

4. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası, montaj sırasında termal hasarı önlemek için lehimleme koşullarını belirtir. Önerilen koşul, paketin oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1,6 mm) altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye boyunca 260°C'de lehimlemedir. Montaj sürecinin herhangi bir aşamasında cihazın maksimum sıcaklık değerlerinin aşılmaması kritik önem taşır. LED bileşenleri için her zaman uygun ESD (Elektrostatik Deşarj) işleme prosedürleri takip edilmelidir.

5. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

5.1 Tipik Uygulama Devreleri

LTP-4823JD'yi sürmek için, ortak anot yapılandırması nedeniyle tipik olarak bir çoklama şeması kullanılır. Bir mikrodenetleyici veya özel bir gösterge sürücü entegresi kullanılır. Ortak anotlar (pin 4 ve 10), akım kaynağı çıkışlarına veya transistörler üzerinden anahtarlanmış güce bağlanır. Segment katot pinleri, akım çeken sürücülere (açık kollektörlü/drenaj çıkışlı bir transistör dizisi veya sürücü entegresi gibi) bağlanır.

Gösterge, her rakamın ortak anoduna gücü hızlı bir şekilde anahtarlayarak (strobe) ve katot hatlarına karşılık gelen segment verilerini sunarak çoklanır. Görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek bir tazeleme hızı (genellikle rakam başına >60 Hz) korunmalıdır. İstenen ileri akımı (genellikle uygulamanın parlaklık gereksinimine göre 1 mA ile 20 mA arasında) ayarlamak için her segment katodu için (veya sürücü tasarımına bağlı olarak her ortak anot için) akım sınırlayıcı dirençler zorunludur.

5.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Segment akımını kontrol etmek için her zaman seri dirençler kullanın. Direnç değerini R = (V_besleme- V_F) / I_Fformülünü kullanarak hesaplayın; burada V_Fveri sayfasındaki ileri gerilimdir (güvenli bir tasarım için maksimum değeri kullanın).
• Güç Dağılımı:Sıcaklıkla düşme oranını göz önünde bulundurarak, segment başına ortalama akımın derecelendirilmiş 25 mA'yi aşmadığından emin olun. Tüm aydınlatılan segmentlerin toplam gücü yönetilmelidir.
• Görüntüleme Koşulları:Yüksek kontrast ve geniş görüş açısı, ekranın bir açıdan görüntülenebileceği uygulamalar için uygun hale getirir. Gri yüzey, ortam ışığı yansımasını azaltır.
• Karartma:Parlaklık, sürücü akımının darbe genişlik modülasyonu (PWM) ile kontrol edilebilir; bu, analog akım azaltmaya göre daha etkili ve renk kararlıdır.

6. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Sağlanan metinde belirli grafikler ayrıntılı olmasa da, bu tür eğriler genellikle şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I_V - I_F):Parlaklığın akımla nasıl arttığını gösterir, genellikle doğrusal altı bir şekildedir ve azalan getiri noktasını vurgular.
• İleri Gerilim - İleri Akım (V_F - I_F):Diyodun üstel I-V karakteristiğini gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı (I_V - T_a):LED çıkışının, eklem sıcaklığı yükseldikçe nasıl azaldığını gösterir; bu da yüksek parlaklık veya yüksek sıcaklık uygulamalarında termal yönetimin önemini vurgular.
• Spektral Dağılım:Yayılan ışığın farklı dalga boylarındaki şiddetini gösteren, ~20 nm yarı genişlikle 650 nm civarında merkezlenmiş bir grafiktir.

Bu eğriler, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak ve sürücü devresini verimlilik ve uzun ömür için optimize etmek için hayati öneme sahiptir.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTP-4823JD, AlInGaP teknolojisi sayesinde kendini farklılaştırır. Standart GaAsP (Galyum Arsenür Fosfür) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar; bu da aynı sürücü akımı için daha fazla parlaklık veya aynı parlaklık için daha düşük güç tüketimi sağlar. "Hiper kırmızı" renk (650nm) genellikle görsel olarak daha çarpıcıdır ve bazı optik sensör sistemlerinde daha iyi performans gösterebilir. 16 segmentli format, basit 7 segmentli sayısal göstergelerin ötesinde alfanümerik yetenek sağlarken, çift haneli, tek modül yapısı, iki ayrı tek haneli birime kıyasla kart alanından tasarruf sağlar.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu (650nm) ile baskın dalga boyu (639nm) arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu, emisyon spektrumunun fiziksel tepe noktasıdır. Baskın dalga boyu, algılanan renk noktasıdır. Hafif fark, emisyon spektrumunun şekli ve insan gözünün hassasiyet eğrisinden (CIE) kaynaklanır. Baskın dalga boyu, renk belirtimi için daha alakalıdır.

S: Bu göstergiyi, başka bileşenler olmadan 5V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

C: Hayır. Her segment katodu için harici akım sınırlayıcı dirençler kullanmalısınız. Bir LED'i doğrudan bir mikrodenetleyici pinine bağlamak, hem LED'e (aşırı akımdan) hem de mikrodenetleyici pinine (akım çekme/kaynaklama kapasitesini aşmaktan) zarar verebilir.

S: "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" ne anlama geliyor?

C: Bu, göstergelerin standart bir test akımında ölçülen parlaklıklarına göre test edildiği ve gruplandırıldığı anlamına gelir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip parçaları seçmelerine olanak tanır; böylece bir üründeki birden fazla birim arasında düzgün bir görünüm sağlanır.

S: Ondalık nokta kontrolünü nasıl sağlarım?

C: Ondalık nokta (D.P.), kendi katot bağlantısına (Pin 5) sahip ayrı bir segmenttir. Tıpkı diğer segmentler (A, B, C, vb.) gibi bağımsız olarak kontrol edilir.

9. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

9.1 Temel Çalışma Prensibi

Bir LED, bir yarı iletken diyottur. Bant aralığı gerilimini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde açığa çıkarır. Işığın rengi, yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. AlInGaP, kırmızı/turuncu/kehribar ışığa karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir. Opak olmayan substrat, üretilen ışığın daha fazlasının cihazın üstünden çıkmasına yardımcı olarak verimliliği artırır.

9.2 Endüstri Trendleri

Alfanümerik göstergelerdeki trend, daha yüksek entegrasyon, otomatik montaj için yüzey montaj teknolojisi (SMT) paketleri ve bazen sürücü entegresinin gösterge modülünün kendisine dahil edilmesi yönündedir. LTP-4823JD gibi delikli göstergeler prototipleme, onarım dostu tasarımlar ve belirli endüstriyel uygulamalar için popüler kalmaya devam ederken, SMT versiyonları yüksek hacimli tüketici elektroniğinde daha yaygın hale gelmektedir. Ayrıca, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla ışık) ve daha geniş sıcaklık aralıklarında geliştirilmiş güvenilirlik için sürekli bir çaba vardır.