LTP-2057AKY LED Nokta Matris Ekran Veri Sayfası - 2.0 İnç (50.8mm) Yükseklik - AlInGaP Kehribar Sarısı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-2057AKY, alfanümerik karakter sunumu için tasarlanmış tek renkli bir nokta matris ekran modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik cihazlarda karakter ve sembollerin net, okunabilir bir şekilde görüntülenmesini sağlamaktır. Bu ekranın arkasındaki temel teknoloji, kehribar sarısı spektrumunda yüksek verimli ışık üretmesiyle bilinen Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesinin LED çiplerinde kullanılmasıdır. Cihaz, farklı aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran gri yüzey ve beyaz nokta rengine sahiptir.

Ekran, 5 sütun x 7 satır matris olarak inşa edilmiştir ve toplamda 35 adet bağımsız adreslenebilir nokta oluşturur. Bu konfigürasyon, ASCII karakterlerinin ve basit sembollerin görüntülenmesi için standarttır. "2.0 inç" spesifikasyonu, karakter yüksekliğini ifade eder ve bu da 50.8 milimetredir; bu da bilginin orta mesafeden okunması gereken uygulamalar için uygun olmasını sağlar. Cihaz, X-Y (satır-sütun) seçim prensibiyle çalışarak, bireysel noktaların verimli bir şekilde kontrol edilmesi için çoklama sürücüsüne izin verir.

2. Teknik Parametrelerin Derin Objektif Yorumu

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Ana fotometrik parametre, 32mA darbe akımı ve 1/16 görev döngüsü test koşulu altında tipik değeri 3600 mikrokandela (µcd) olan Ortalama Işık Şiddeti'dir (Iv). Bu, kapalı alan ve birçok açık alan uygulaması için uygun yüksek bir parlaklık seviyesini gösterir. Baskın Dalga Boyu (λd) 592 nanometre (nm) olarak belirtilmiştir ve yayılan ışığı görünür spektrumun kehribar sarısı bölgesine yerleştirir. Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ) 15 nm'dir; bu, yayılan ışığın dalga boyu bandının spektral saflığını veya darlığını tanımlar; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık kaynağını gösterir. Cihaz, özelliklerinde vurgulandığı gibi, yüksek parlaklık ve yüksek kontrast sayesinde mükemmel karakter görünümü sunar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel karakteristikler, ekranın çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar. Segment başına İleri Gerilim (Vf), 20mA ileri akım (If) altında tipik olarak 2.6V'dir. 80mA'lik daha yüksek bir darbe akımında, Vf tipik olarak 2.8V'ye yükselir. Bu pozitif sıcaklık katsayısı, LED davranışı için normaldir. Herhangi bir nokta için Ters Akım (Ir), 5V ters gerilim (Vr) uygulandığında maksimum 100 mikroamper (µA)'dir ve bu, kapalı durumdaki sızıntı akımını gösterir. Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir; bu, dizideki en parlak ve en sönük nokta arasındaki parlaklık farkının bu oranı aşmaması gerektiği anlamına gelir, böylece düzgün bir görünüm sağlanır.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları belirtir. Nokta başına Ortalama Güç Dağılımı 70 miliwatt'ı (mW) aşmamalıdır. Nokta başına Tepe İleri Akım 60mA olarak derecelendirilmiştir, nokta başına Ortalama İleri Akım ise 25°C'de 25mA'dır. Kritik olarak, bu ortalama akım derecelendirmesi, 25°C'nin üzerindeki her santigrat derece için 0.33 mA oranında doğrusal olarak azaltılmalıdır. Bu azaltma eğrisi, termal yönetim tasarımı için esastır; ortam sıcaklığı arttıkça, aşırı ısınmayı önlemek ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için izin verilen maksimum sürekli akım azaltılmalıdır. Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı -35°C ila +85°C arasındadır ve kullanım ve çalışmama için çevresel koşulları tanımlar. Maksimum lehimleme sıcaklığı, maksimum 3 saniye için 260°C'dir; bu standart bir reflow lehimleme profili gereksinimidir.

3. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

Ekran paketinin fiziksel boyutları detaylı bir çizimde (veri sayfasında referans verilmiştir) sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe, tüm boyutlar standart ±0.25 mm toleransı ile milimetre cinsinden belirtilmiştir. Bu, toplam uzunluk, genişlik, yükseklik, pinler arasındaki mesafe ve nokta matris alanının paket kenarlarına göre konumunu içerir. Paket, 5x7 LED dizisini barındırır ve pinler aracılığıyla mekanik yapı ve elektriksel bağlantılar sağlar.

4. Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Cihaz 14 pin konfigürasyonuna sahiptir. Pin bağlantısı açıkça tanımlanmıştır: Pinler belirli sütunlar için anot ve belirli satırlar için katot olarak atanmıştır. Örneğin, Pin 1 Satır 5'in katodu, Pin 3 Sütun 2'nin anotudur, vb. Bu spesifik düzen, harici sürücü devresi tasarlamak için kritiktir. Dahili devre şeması, LED noktalarının ortak katot matris konfigürasyonunda düzenlendiğini gösterir. Her LED'in anotu bir sütun hattına, katodu ise bir satır hattına bağlıdır. Belirli bir noktayı aydınlatmak için, ilgili sütun hattı yüksek (anot pozitif) sürülmeli ve satır hattı düşük (katot topraklanmış) sürülmelidir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Veri sayfası, montaj süreci için önemli bir parametre sağlar: lehim sıcaklığı. Cihaz, paketin oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle maksimum 260°C sıcaklığa dayanabilir. Bu bilgi, bir reflow lehimleme fırını profili oluşturmak için hayati öneme sahiptir. Tepe sıcaklığı yaklaşık 250°C olan standart kurşunsuz reflow profili genellikle uyumludur. Bu sınırın üzerindeki sıcaklıklara uzun süre maruz kalmak, dahili tel bağlantılarına, LED çiplerine veya plastik paket malzemesine zarar verebilir.

6. Uygulama Önerileri

6.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu 5x7 nokta matris ekran, basit, sabit yazı tipinde alfanümerik okumalar gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımlar arasında set noktalarını, durum kodlarını veya hata mesajlarını görüntülemek için endüstriyel kontrol panelleri bulunur. Test ve ölçüm ekipmanlarında, eski ses ekipmanları veya cihazlar gibi tüketici elektroniğinde ve çeşitli enstrümantasyon panellerinde bulunabilir. Kehribar sarısı rengi, genellikle iyi görünürlüğü ve düşük ışık ortamlarında saf yeşil veya maviye kıyasla daha düşük algılanan parlaklık zorlanması nedeniyle tercih edilir.

6.2 Tasarım Hususları

Bu ekranla tasarım yapmak, sürücü devresine dikkatli bir şekilde dikkat etmeyi gerektirir. Çoklanmış bir matris olduğu için, satırları ve sütunları sırayla taramak için bir mikrodenetleyici veya özel ekran sürücü entegre devresi gereklidir. LED'ler için ileri akımı ayarlamak üzere, tipik olarak önerilen 20mA ortalamaya getirmek için her sütun (anot) hattı için akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. İleri akım için azaltma eğrisi, ürün kabininin içindeki beklenen maksimum ortam sıcaklığına göre dikkate alınmalıdır. Üst sıcaklık sınırına yakın çalışılıyorsa, ısı emici veya havalandırma gerekli olabilir. Çoklama şeması aynı zamanda görünür parlaklığı da etkiler; LED başına azalan açık süreyi telafi etmek için daha yüksek bir görev döngüsü veya tepe akımı kullanılabilir, ancak her zaman mutlak maksimum değerler dahilinde.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTP-2057AKY'nin birincil farklılaştırıcı faktörü, AlInGaP LED teknolojisini kullanmasıdır. Kehribar/sarı için kullanılan standart Galyum Fosfit (GaP) LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. Bu, aynı sürücü akımı için daha yüksek parlaklık veya aynı parlaklık seviyesi için daha düşük güç tüketimi anlamına gelir. "Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast" özelliği, bu malzeme avantajının doğrudan bir sonucudur. Beyaz noktalı gri yüzey, kontrast oranını daha da artırarak, özellikle parlak aydınlatılmış koşullarda karakterlerin daha keskin ve tanımlanmış görünmesini sağlar.

8. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

S: Işık şiddeti test koşulundaki 1/16 görev döngüsünün amacı nedir?
C: 1/16 görev döngüsü (örneğin, bir darbe) kullanılır çünkü ekran çoklanmış operasyon için tasarlanmıştır. 5x7 matriste, yaygın bir çoklama şeması bir seferde bir satırı tarayabilir. Tüm 7 satır eşit şekilde taranırsa, her satır (ve dolayısıyla her LED) yaklaşık olarak zamanın 1/7'si kadar aktif olur. Testteki 1/16 görev, tek bir LED'in kısa süreliğine açıldığında tepe parlaklığını ölçmek için standartlaştırılmış bir koşuldur ve bu, çoklanmış bir sistemde algılanan parlaklıkla ilgilidir.

S: İleri Gerilim spesifikasyonunun iki farklı akım değerine sahip olduğunu nasıl yorumlamalıyım?
C: İleri Gerilim (Vf) sabit değildir; akımla birlikte artar. Veri sayfası iki veri noktası sağlar: standart çalışma akımındaki (20mA) tipik bir değer ve çoklanmış sistemlerde daha yüksek algılanan parlaklık elde etmek için kullanılabilecek daha yüksek bir darbe akımındaki (80mA) başka bir değer. Tasarımcılar, özellikle daha yüksek darbe akımları kullanırken, sürücü devrelerinin gerekli gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.

S: Neden 25°C'nin üzerinde akım azaltması gereklidir?
C: LED'ler dahili olarak ısı üretir. Yarı iletken bağlantının maksimum bir çalışma sıcaklığı vardır. Ortam sıcaklığı yükseldikçe, paketin bu dahili ısıyı dağıtma yeteneği azalır. Bağlantı sıcaklığının güvenli sınırını aşmasını, bu da ömrü önemli ölçüde kısaltır veya anında arızaya neden olur, önlemek için izin verilen maksimum sürekli akım azaltılmalıdır. 0.33 mA/°C'lik azaltma faktörü, bu azalma için kılavuz sağlar.

9. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Dijital bir okumaya sahip basit bir sıcaklık kontrolörü tasarlamayı düşünün. Bir mikrodenetleyici, bir sıcaklık sensörünü okur, bir kontrol algoritması gerçekleştirir ve LTP-2057AKY ekranını mevcut sıcaklığı göstermek için sürer (örneğin, " 23 C"). Mikrodenetleyicinin I/O portları, uygun akım çekme ve sağlama yetenekleriyle yapılandırılmış olarak, akım sınırlayıcı dirençler aracılığıyla ekranın satırlarına ve sütunlarına bağlanır. Firmware, bir tarama rutini uygular: beş sütun hattına o satır için deseni yerleştirirken bir satır hattını düşük (aktif) yapar, kısa bir süre bekler, sonra bir sonraki satıra geçer. Bu döngü hızla tekrarlanır ve kalıcı bir görsel görüntü oluşturur. Kehribar rengi, kontrol panelinde net görünürlük sağlar. Tasarımcı, Vf düşüşünü ve mikrodenetleyicinin çıkış gerilimini dikkate alarak, besleme gerilimi ve istenen LED akımına (örneğin, 20mA) dayalı olarak direnç değerlerini hesaplamalıdır.

10. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Çalışma prensibi, bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesansa dayanır. AlInGaP LED çipinin üzerine diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir—bu durumda, 592 nm'de kehribar sarısı. Şeffaf GaAs substratı, daha fazla ışığın kaçmasına izin vererek daha yüksek dış verimliliğe katkıda bulunur. 5x7 matris düzeni, 35 mevcut noktanın bir alt kümesini seçici bir şekilde aydınlatarak karakterler oluşturmak için pratik bir yöntemdir.

11. Gelişim Trendleri

LTP-2057AKY gibi ayrık 5x7 nokta matris ekranlar belirli uygulamalarda kullanılmaya devam ederken, ekran teknolojisindeki daha geniş trend entegre modüllere doğru kaymıştır. Bunlar, tam nokta adreslenebilir grafikler, daha yüksek çözünürlük ve daha karmaşık bilgi görüntüleme yeteneği sunan LCD'ler (Sıvı Kristal Ekranlar) ve OLED'leri (Organik Işık Yayan Diyotlar) içerir. LED tabanlı alfanümerik ekranlar için, yüzey montaj cihazı (SMD) paketleri ve entegre kontrolörlü çoklu rakam modülleri daha yaygın hale gelmiştir, bu da tasarımı ve montajı basitleştirir. Ancak, LED'lerin temel avantajları—yüksek parlaklık, uzun ömür ve sağlamlık—özellikle zorlu ortamlarda veya doğrudan güneş ışığında görünürlük gerektiren durumlarda geçerliliğini korumalarını sağlar. AlInGaP malzeme sistemi, verimlilikte sürekli iyileşme görmüştür ve büyük ölçüde mavi/yeşil/beyaz için InGaN ve kırmızı/kehribar için AlInGaP gibi daha verimli malzemelerle başarıya ulaşmıştır, ancak yüksek parlaklıklı görünür LED gelişiminde önemli bir tarihsel adımı temsil eder.