LTC-5836JG LED Ekran Veri Sayfası - 0.52 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-5836JG, yüksek performanslı, üç haneli, yedi segmentli bir LED ekran modülüdür. Net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Çekirdek teknoloji, yeşil ışık yaymak üzere tasarlanmış, Galliyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde büyütülmüş Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesini kullanır. Bu malzeme sistemi, yüksek verimliliği ve mükemmel renk saflığı ile bilinir. Cihaz, iyi bir görünürlük sağlayan 0.52 inç (13.2 mm) rakam yüksekliğine sahiptir. Ekran, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı artıran ve karakter okunabilirliğini iyileştiren beyaz segmentli gri bir ön panele sahiptir. Çok haneli ekranlarda sürücü devresini basitleştirmek için standart bir tasarım olan ortak anot konfigürasyonunu kullanır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu ekranın birincil avantajları arasında yüksek ışık şiddeti, düzgün segment aydınlatmasıyla mükemmel karakter görünümü ve farklı pozisyonlardan okunabilirliği sağlayan geniş bir görüş açısı yer alır. Katı hal yapısı, diğer ekran teknolojilerine kıyasla yüksek güvenilirlik ve uzun çalışma ömrü sunar. Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlar için uygun kılar. Bu ürün tipik olarak endüstriyel enstrümantasyon, tüketici elektroniği (saatler, zamanlayıcılar ve ev aletleri gibi), test ve ölçüm ekipmanları ile güvenilir, parlak ve okunması kolay bir sayısal ekranın gerekli olduğu her türlü uygulamaya yöneliktir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Elektriksel ve optik özellikler, LED ekranın çalışma sınırlarını ve performansını tanımlar. Bu parametreleri anlamak, doğru devre tasarımı ve sistem entegrasyonu için çok önemlidir.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Temel optik parametre, segment başına ortalama ışık şiddetidir. 10 mA'lik standart bir test akımı altında tipik değer 577 mikrokandela (µcd)'dır ve belirtilen minimum değer 200 µcd'dir. Bu yüksek parlaklık seviyesi, iyi bir görünürlük sağlar. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 571 nanometredir (nm) ve bu da onu görünür spektrumun yeşil bölgesine yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir, bu nispeten dar ve saf bir renk emisyonunu gösterir. Baskın dalga boyu (λd) 572 nm'dir. Segmentler arası ışık şiddeti eşleşmesi, maksimum 2:1 oranı ile belirtilmiştir; bu, bir rakamın tüm segmentlerinde tutarlı bir görünüm için düzgün parlaklık sağlamayı amaçlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Segment başına ileri gerilim (VF), sürücü tasarımı için kritik bir parametredir. 20 mA'lik bir ileri akımda (IF), tipik VF 2.6 volttur, maksimum 2.6V ve minimum 2.1V'dir. Bu gerilim aralığı, akım sınırlayıcı dirençler seçerken veya sabit akım sürücüleri tasarlarken dikkate alınmalıdır. Segment başına ters akım (IR) çok düşüktür, 5V'luk bir ters gerilimde (VR) maksimum 100 mikroamperdir (µA), bu da iyi diyot özelliklerini gösterir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar. Segment başına maksimum sürekli güç dağılımı 70 mW'dır. Segment başına tepe ileri akım 60 mA'dir, ancak bu yalnızca ısı üretimini yönetmek için darbe koşullarında (1 kHz frekans, %10 görev döngüsü) izin verilir. Segment başına sürekli ileri akım, 25°C'de 25 mA'den başlayarak 0.33 mA/°C oranında düşürülür. Bu düşürme eğrisi, yüksek ortam sıcaklıklarında çalışan güvenilir sistemler tasarlamak için çok önemlidir. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ile +85°C arasında belirtilmiştir, bu da onu geniş bir çevre yelpazesi için uygun kılar.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın ışık şiddetine göre kategorize edildiğini belirtir. Bu, birimlerin standart bir test akımında (muhtemelen 10 mA) ölçülen ışık çıkışlarına göre sınıflandırıldığı bir sınıflandırma sürecini ifade eder. Sınıflar minimum ve maksimum şiddet değerleri ile tanımlanır. Tasarımcılar, bu parçayı sipariş etmenin belirli bir şiddet sınıfından ekranlar sağlayabileceğinin farkında olmalıdır; bu, özellikle tek bir üründe birden fazla ekran kullanılıyorsa, genel ekran parlaklık tutarlılığını etkiler. Veri sayfası, dalga boyu veya ileri gerilim için ayrı sınıflar belirtmez, bu da bu ürün serisi için bu parametrelerde daha sıkı kontrol veya daha az varyasyon olduğunu düşündürür.

4. Performans Eğrisi Analizi

Belirli eğriler sağlanan metinde ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, böyle bir cihaz için tipik karakteristik eğriler tasarım için çok önemli olacaktır. Bunlar genellikle şunları içerir:

• IV Eğrisi (Akım vs. Gerilim):İleri akım ve ileri gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir, çalışma noktasını belirlemek ve sürücü devresini tasarlamak için çok önemlidir.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Işık çıkışının akımla tipik olarak doğrusal altı bir şekilde nasıl arttığını gösterir, parlaklık ile güç tüketimi/ısı arasındaki dengeyi optimize etmeye yardımcı olur.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, bu da yüksek sıcaklık ortamlarındaki uygulamalar için kritiktir.
• Spektral Dağılım:Yayılan ışığın dalga boyları boyunca göreceli şiddetini gösteren bir grafik, tepe ve baskın dalga boyu değerlerini doğrular.

Mühendisler, standart dışı çalışma koşulları altındaki performansı tahmin etmek için bu eğrilere başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, standart bir LED ekran paketinde gelir. Paket boyutları milimetre cinsinden ve genel toleransı ±0.25 mm olarak verilmiştir. Pin bağlantı şeması PCB düzeni için kritiktir. LTC-5836JG, 30 pine sahiptir. İç devre şeması, üç rakamın her biri için ortak anot konfigürasyonunu, her segment (A-G) ve ondalık nokta (D.P.) için ayrı katotları gösterir. Pinout tablosu, her bir pini işlevine (örneğin, Pin 3 Rakam 1 için Ortak Anot, Pin 16 Rakam 3 için Katot B) titizlikle eşler. Bu tablonun doğru yorumlanması, PCB tasarımı sırasında bağlantı hatalarını önlemek için zorunludur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası tek bir lehimleme koşulu belirtir: cihaz, lehimleme demirinin ucu paketin oturma düzleminin en az 1/16 inç (yaklaşık 1.59 mm) altına konumlandırılmış olarak, 260°C sıcaklıkta 3 saniye boyunca lehim demirine maruz bırakılabilir. Bu, elle lehimleme veya onarım için bir kılavuzdur. Modern montaj için, dalga lehimleme veya reflow lehimleme profilleri daha yaygındır. Burada belirtilmemiş olsa da, yaklaşık 245-260°C tepe sıcaklığına sahip tipik bir kurşunsuz reflow profili muhtemelen uygulanabilir, ancak paketin termal kütlesi dikkate alınmalıdır. Her zaman bir süreç kalifikasyonu yapılması önerilir. Depolama sıcaklık aralığı -35°C ile +85°C arasındadır ve reflow lehimleme için kullanılacaksa cihazlar "popcorning" hasarını önlemek için nem hassas paketlemede saklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Parça numarası LTC-5836JG'dir. "JG" soneki muhtemelen yeşil rengi ve belirli paket veya performans varyantını belirtir. Veri sayfası toplu paketleme (tüpler, tepsiler veya makaralar) veya paket başına miktarları ayrıntılı olarak vermez. Üretim için bu bilgi tedarikçiden veya distribütörden alınmalıdır. Paketleme üzerindeki etiket tipik olarak parça numarasını, lot kodunu ve muhtemelen şiddet sınıfı bilgisini içerir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, net, çok haneli sayısal okuma gerektiren herhangi bir cihaz için idealdir. Yaygın uygulamalar arasında dijital multimetreler, frekans sayaçları, proses kontrol göstergeleri, tartılar, tıbbi cihazlar, otomotiv gösterge paneli ekranları (kritik olmayan bilgiler için), endüstriyel zamanlayıcılar ve fırın veya mikrodalga fırın gibi tüketici cihazları yer alır.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Her segment katodu için sabit akım sürücüsü veya akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Her rakam için ortak anot, çoğullamayı etkinleştirmek için (örneğin bir transistör tarafından) anahtarlanmalıdır; bu, bir mikrodenetleyiciden gereken I/O pin sayısını azaltır.
• Akım Hesaplaması:İstenen parlaklık ve IV eğrisine dayanarak, uygun seri direnç değerini şu formülü kullanarak hesaplayın: R = (Vcc - VF) / IF, burada Vcc besleme gerilimi, VF ileri gerilim (tasarım marjı için 2.6V kullanın) ve IF istenen ileri akımdır (25 mA sürekliyi aşmamalıdır).
• Çoğullama:Birden fazla rakamı çoğullarken, görünür titremeyi önlemek için yenileme hızının yeterince yüksek olduğundan (genellikle >60 Hz) emin olun. Çoğullu açık süre boyunca segment başına tepe akım, mutlak maksimum değerleri aşmamalıdır.
• Isı Yönetimi:Maksimum akıma yakın çalışıyorsanız veya yüksek ortam sıcaklıklarında yeterli havalandırma sağlayın. İleri akım düşürme eğrisini dikkate alın.
• ESD Koruması:LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj sırasında uygun ESD işleme prosedürlerini uygulayın.

9. Teknik Karşılaştırma

LTC-5836JG'deki AlInGaP teknolojisi, eski kırmızı Galyum Arsenür Fosfit (GaAsP) LED'ler gibi teknolojilerle karşılaştırıldığında, önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar; bu da aynı akım için daha parlak ekranlar veya daha düşük güçte benzer parlaklık sağlar. Yeşil renk, genellikle kırmızıya göre uzun süreli izleme için daha rahat algılanır. Nokta matris veya grafik OLED'lerle karşılaştırıldığında, bu yedi segmentli ekran daha basittir, yalnızca sayısal uygulamalar için daha uygun maliyetlidir ve tipik olarak daha yüksek parlaklık ve daha uzun ömür sunar, ancak alfanümerik veya grafik yeteneğinden yoksundur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: "Ortak anot" konfigürasyonunun amacı nedir?

C: Ortak anot bir ekranda, bir rakamdaki tüm LED'lerin anotları tek bir pine bağlanır. Bu, mikrodenetleyicinin hangi rakamın aktif olduğunu bu ortak anoda gerilim sağlayarak (bir anahtar aracılığıyla) kontrol etmesine izin verirken, bireysel segment katotları belirli segmentleri açmak veya kapatmak için kontrol edilir. Bu, gereken mikrodenetleyici pin sayısını büyük ölçüde azaltır.

S: Bu ekranı 5V besleme ile sürebilir miyim?

C: Evet, ancak her segment ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 2.6V VF ve 5V Vcc ile 20 mA'lik bir ileri akım elde etmek için direnç değeri R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm olacaktır. Standart bir 120Ω direnç uygun olacaktır.

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

C: Bu, ekranların parlaklıklarına göre test edildiği ve gruplara (sınıflara) ayrıldığı anlamına gelir. Ürününüzün tüm birimleri arasında mutlak parlaklık tutarlılığı kritikse, tedarikçinizden aynı şiddet sınıfından cihazlar belirtmeli ve satın almalısınız.

S: Üç rakamı nasıl çoğullarım?

C: Tüm karşılık gelen segment katotlarını birbirine bağlarsınız (örneğin, Rakam 1, 2 ve 3'ten tüm "A" segment katotlarını bir sürücü aracılığıyla bir mikrodenetleyici pinine). Daha sonra, her rakam için doğru segment desenini çıktılarken, sırayla Rakam 1'in, sonra Rakam 2'nin, sonra Rakam 3'ün ortak anodunu etkinleştirirsiniz (güç sağlarsınız). Bu döngü hızla tekrarlanır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Mikrodenetleyici ile Dijital Zamanlayıcı Tasarımı.Bir tasarımcı geri sayım zamanlayıcısı oluşturuyor. Dakika ve saniyeleri (DD:SS) göstermek için LTC-5836JG'yi kullanır. 7 segment hattını (A-G) ve iki nokta/ondalık nokta hatlarını, parlaklık ve güç dengesi için segment başına 15 mA hesaplanan akım sınırlayıcı dirençler aracılığıyla bir mikrodenetleyicinin çıkış pinlerine bağlar. Üç ortak anot pini (dakikalar için bir, saniyeler için iki), düşük taraf anahtarı görevi gören NPN transistörler aracılığıyla mikrodenetleyiciye bağlanır. Mikrodenetleyici yazılımı 1 kHz'de bir zamanlayıcı kesintisi çalıştırır. Kesinti servis rutininde, tüm rakam transistörlerini kapatır, gösterilecek bir sonraki rakam için segment desenini günceller, ilgili rakam transistörünü açar ve ardından bir sonraki rakama geçer. Bu çoğullama şeması, 3 haneli bir ekranı kontrol etmek için yalnızca 7+3=10 mikrodenetleyici I/O pini kullanır ve kaynak kullanımının verimliliğini gösterir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTC-5836JG, Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisine dayanır. Bu, doğrudan bant aralıklı bir III-V bileşik yarı iletkendir. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Kristal kafesteki Al, In, Ga ve P'nin spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir. Yeşil emisyon için, bant aralığı yaklaşık 2.2 ila 2.3 elektron volt (eV) olacak şekilde tasarlanır. GaAs substratının kullanımı, AlInGaP epitaksiyel katmanlarını büyütmek için uygun bir kristal şablon sağlar. Gri yüzey ve beyaz segmentler, küçük LED çiplerinden gelen ışık çıkışını düzgün, tanınabilir segmentlere şekillendiren bir difüzör ve lens görevi gören plastik paketin bir parçasıdır.

13. Teknoloji Gelişim Trendleri

LED ekran teknolojisindeki trend, daha yüksek verimlilik, daha büyük entegrasyon ve daha çok yönlü form faktörlerine doğrudur. LTC-5836JG gibi ayrık yedi segmentli ekranlar, maliyet duyarlı, yalnızca sayısal uygulamalar için geçerliliğini korurken, birkaç trend dikkat çekicidir. İlk olarak, mavi/yeşil/beyaz için Galyum Nitrür (GaN) gibi daha verimli malzemelere ve kırmızı/turuncu/sarı/yeşil için AlInGaP'nin sürekli iyileştirilmesine doğru bir hareket. İkincisi, sistem tasarımını basitleştirmek için sürücü IC'lerin doğrudan ekran modülüne entegrasyonu ("akıllı ekranlar"). Üçüncüsü, otomatik montaj için delikli tiplere göre yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerinin büyümesi. Son olarak, ince paketlerde tam grafik yeteneği sunan, ancak genellikle farklı fiyat, parlaklık ve ömür noktalarında olan Organik LED'ler (OLED'ler) ve Sıvı Kristal Ekranlar (LCD'ler) gibi alternatif teknolojilerden gelen rekabet baskısı. AlInGaP yedi segmentli ekran, basitliğinin, sağlamlığının, yüksek parlaklığının ve düşük maliyetinin belirleyici avantajlar olduğu istikrarlı bir niş işgal eder.