LTP-4323JD LED Ekran Veri Sayfası - 0.4 inç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı Renk - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-4323JD, net, parlak ve güvenilir sayısal ve sınırlı alfabetik okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı, çift karakterli alfanümerik bir ekran modülüdür. Temel teknolojisi, özellikle Hiper Kırmızı spektrumunda ışık yaymak üzere tasarlanmış Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesine dayanır. Saydam olmayan Galyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde büyütülen bu malzeme seçimi, eski teknolojilere kıyasla kırmızı ışık yayılımı için üstün verimlilik ve parlaklık sağlar. Cihaz, beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir ve çeşitli aydınlatma koşullarında mükemmel okunabilirlik için yüksek kontrast sunar. Işık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da üretim partileri arasında tutarlı performans sağlar ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette mevcuttur.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Kompakt ve Okunabilir:0.4 inç (10.0 mm) rakam yüksekliği ile alanı kısıtlı paneller için uygun olup mükemmel karakter tanımını korur.
• Üstün Optik Performans:AlInGaP LED çipleri ve sürekli düzgün segment tasarımı sayesinde yüksek parlaklık, yüksek kontrast ve geniş bir görüş açısı sunar.
• Enerji Verimli:Düşük güç gereksinimlerine sahiptir, bu da genel sistem güç tüketiminin düşmesine katkıda bulunur.
• Tasarım Esnekliği:Ortak katot konfigürasyonunda mevcuttur (bu veri sayfasına göre), birçok mikrodenetleyici tabanlı sistem için sürücü devre tasarımını basitleştirir.
• Sağlam Yapı:Mükemmel karakter görünümü ile katı hal güvenilirliği sağlar ve standart baskılı devre kartlarına (PCB) kolayca monte edilebilir.
• Çevresel Uyumluluk:Modern çevre standartlarına uygun olarak kurşunsuz bir bileşen olarak paketlenmiştir.

1.2 Hedef Uygulamalar ve Pazar

Bu ekran, çeşitli sektörlerdeki sıradan elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tipik uygulamalar arasında enstrümantasyon panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, satış noktası sistemleri, endüstriyel kontrol arayüzleri, tüketici cihazları ve iletişim cihazları bulunur. Güvenilir, net ve parlak alfanümerik gösterge gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Veri sayfası, bu standart ticari sınıf bileşenin güvenlik açısından kritik sistemlerde (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü) önceden danışılmadan kullanılmaması konusunda açıkça uyarır, bu da birincil pazarının genel amaçlı endüstriyel ve tüketici elektroniği olduğunu vurgular.

2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama

Aşağıdaki bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın elektriksel, optik ve termal özelliklerinin ayrıntılı, nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, tek bir LED segmentinin aşırı ısınma riski olmadan güvenle dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA. Bu akım yalnızca kısa süreler için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir, sürekli çalışma için değildir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça bu akım 0.33 mA/°C ile doğrusal olarak düşer. Örneğin, 85°C'de maksimum sürekli akım yaklaşık olarak şöyle olacaktır: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 5.2 mA.
• Sıcaklık Aralığı:Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ila +85°C'dir.
• Lehim Koşulu:Cihaz, oturma düzleminin 1/16 inç (≈1.59 mm) altında ölçüldüğünde, 260°C'de 5 saniye boyunca lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, belirtilen test koşulları (Ta=25°C) altında ölçülen tipik ve maksimum/minimum performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv):200 μcd (Min) ile 650 μcd (Maks) arasında değişir, IF=1mA'de test edilmiş tipik bir değer sağlanır. Bu, parlaklık çıktısını gösterir.
• Segment Başına İleri Gerilim (VF):IF=20mA'de tipik olarak 2.6V, maksimum bir değer belirtilmiştir. Tasarımcılar, bu VF aralığını göz önünde bulundurarak, sürücü devresinin tüm birimlerde istenen akımı sağlamak için yeterli gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp):650 nm. Bu, yayılan ışık şiddetinin en yüksek olduğu dalga boyudur ve "Hiper Kırmızı" rengini tanımlar.
• Baskın Dalga Boyu (λd):639 nm. Bu, insan gözünün ışığın rengiyle eşleştirdiği tek dalga boyudur ve renk spesifikasyonu için çok önemlidir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm. Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık anlamına gelir.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de maksimum 100 μA. Veri sayfası, bu ters gerilim koşulunun yalnızca test amaçlı olduğunu ve cihazın ters öngerilim altında sürekli çalışamayacağını güçlü bir şekilde belirtir.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:Aynı "benzer ışık alanı" içindeki segmentler için maksimum 2:1. Bu, bir karakterdeki segmentler arasındaki izin verilen parlaklık değişimini belirtir.
• Çapraz Konuşma:≤ %2.5 olarak belirtilmiştir, bitişik segmentler arasındaki istenmeyen optik girişime atıfta bulunur.

3. Sınıflandırma ve Kategorizasyon Sistemi

LTP-4323JD, ışık şiddeti için bir kategorizasyon sistemi kullanır. Bu, birimlerin ölçülen ışık çıktılarına göre test edildiği ve farklı performans sınıflarına ayrıldığı anlamına gelir. Modül işaretlemesi bir "Z: BIN KODU" tanımlayıcısı içerir. Bu, tasarımcıların çoklu birim uygulamalarında tek tip bir görünüm için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranları seçmelerine olanak tanır. Veri sayfası, her bir kodla ilişkili belirli sınıf kodu değerlerini veya şiddet aralıklarını ayrıntılandırmaz; bu tipik olarak ayrı bir sınıflandırma belgesinde tanımlanır veya satın alma sırasında kararlaştırılır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası "Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Sağlanan metinde belirli grafikler ayrıntılandırılmamış olsa da, bu tür eğriler tipik olarak şunları içerir:

• İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Sabit akım sürücüleri tasarlamak için kritik olan doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (I-L Eğrisi):Işık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir, genellikle daha yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle doğrusal altı hale gelir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıktısının düşüşünü gösterir, bu da iklim kontrollü olmayan ortamlardaki uygulamalar için hayati önem taşır.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, 650nm'deki tepe noktasını ve 20nm yarı genişliğini gösterir.

Bu eğriler, cihazın standart dışı koşullar (farklı akımlar, sıcaklıklar) altındaki davranışını anlamak ve tasarımı verimlilik ve uzun ömür için optimize etmek için gereklidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Ekran standart bir çift sıralı paket (DIP) ayak izine sahiptir. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.25 mm'dir.
• Bacak ucu kayma toleransı 0.4 mm'dir.
• Segmentlerdeki yabancı madde (≤10 mil), mürekkep kirliliği (≤20 mil), reflektör eğriliği (≤uzunluğunun 1/100'i) ve segmentlerdeki kabarcıklar (≤10 mil) için belirli kalite sınırları belirlenmiştir.
• Bacaklar için önerilen PCB delik çapı Ø1.30mm'dir.

5.2 Bacak Bağlantısı ve Polarite Tanımlama

Cihazın 20 bacağı vardır. İç devre şeması ve bacak bağlantı tablosu, bu belirli parça numarası (LTP-4323JD) için birortak katottipi olduğunu gösterir. Her segment (A, B, C, D, E, F, G, H, K, M, N, P, R, S, T, U, DP) kendi anot bacağına sahiptir. İki karakter ortak katot bacaklarını paylaşır (Karakter 1 için Bacak 4, Karakter 2 için Bacak 10). Bacak 14 "Bağlantı Yok" olarak listelenmiştir. Ortak katot bacaklarının doğru tanımlanması, akımı doğru şekilde çekmek için uygun devre tasarımı için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Otomatik Lehimleme Profili

Dalga veya reflow lehimleme için koşul, bileşenin oturma düzleminin 1.59mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde 260°C'de 5 saniye olarak belirtilmiştir. Montaj sırasında bileşen gövdesinin sıcaklığı maksimum sıcaklık derecelendirmesini aşmamalıdır.

6.2 Manuel Lehimleme Talimatları

El lehimlemesi için, havya ucu oturma düzleminin 1.59mm altına uygulanmalıdır. Lehimleme süresi 350°C ±30°C sıcaklıkta 5 saniye içinde olmalıdır. Bu süre veya sıcaklık sınırlarının aşılması, iç tel bağlantılarını veya LED çiplerini hasara uğratabilir.

7. Güvenilirlik Testleri

Cihaz, askeri (MIL-STD), Japon endüstriyel (JIS) ve iç standartlara dayanan kapsamlı bir güvenilirlik testi paketinden geçer. Bu testler sağlamlığını ve uzun ömrünü doğrular:

• Çalışma Ömrü Testi (RTOL):Uzun vadeli ışık bozulması ve arızasını test etmek için maksimum derecelendirilmiş akımda 1000 saat sürekli çalışma.
• Çevresel Stres Testleri:Yüksek Sıcaklık/Nem Depolama (65°C/%90-95 RH'de 500 saat), Yüksek Sıcaklık Depolama (105°C'de 1000 saat) ve Düşük Sıcaklık Depolama (-35°C'de 1000 saat) içerir.
• Termal Döngü ve Şok:Termal genleşme katsayısı (CTE) uyumsuzluklarından kaynaklanan mekanik arızaları test etmek için Sıcaklık Döngüsü (-35°C ve 105°C arasında 30 döngü) ve Termal Şok (hızlı geçişlerle -35°C ve 105°C arasında 30 döngü).
• Lehimlenebilirlik Testleri:Lehim Direnci (260°C'de 10 sn) ve Lehimlenebilirlik (245°C'de 5 sn), bacakların montaj süreçlerine dayanabildiğini garanti eder.

8. Kritik Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tasarım ve Uygulama Uyarıları

• Sürücü Akımı ve Termal Yönetim:Önerilen sürekli ileri akımın veya çalışma sıcaklığının aşılması, ışık çıktısı bozulmasını (lümen azalması) hızlandıracak ve erken felaket arızasına yol açabilecektir. Akım için doğrusal düşürme eğrisine saygı gösterilmelidir.
• Devre Koruması:LED'ler düşük ters kırılma gerilimlerine sahip olduğundan, sürücü devresi, güç açma veya kapatma sıraları sırasında ters gerilimlere ve gerilim geçici durumlarına karşı koruma içermelidir.
• Sabit Akım Sürücüsü:Bu, LED'leri sürmek için önerilen yöntemdir. LED'in ileri geriliminin negatif sıcaklık katsayısını telafi ettiği için, birimler arasında ve sıcaklık değişimleri üzerinde tutarlı parlaklık sağlar.
• İleri Gerilim Düşüncesi:Güç kaynağı veya sürücü devresi, tüm koşullar altında hedef sürücü akımının tüm segmentlere iletildiğini garanti etmek için ileri gerilimin (VF, tip. 2.6V, spesifikasyona göre maks.) tam aralığını karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır.

8.2 Tipik Uygulama Devre Kavramları

LTP-4323JD gibi ortak katotlu bir ekran için, iki karakterdeki 16 segmenti kontrol etmek için tipik bir çoklama şeması sıklıkla kullanılır. Ortak katot bacakları (4 ve 10) sırayla toprağa bağlanırken (örn. bir transistörle), o karakter için istenen segmentleri aydınlatmak için uygun segment anot bacakları yüksek seviyeye çekilir (akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücü IC ile). Bu, gereken mikrodenetleyici G/Ç pin sayısını azaltır. Tasarım, çoklanmış darbe sırasında segment başına tepe akımın mutlak maksimum derecelendirmeyi aşmadığından ve zaman içindeki ortalama akımın istenen parlaklık seviyesini karşıladığından emin olmalıdır.

9. Karşılaştırmalı Avantajlar ve Teknoloji Bağlamı

Kırmızı LED'ler için AlInGaP teknolojisinin kullanımı, Galyum Arsenür Fosfit (GaAsP) gibi eski teknolojilere kıyasla önemli bir ilerleme temsil eder. AlInGaP, aynı giriş akımı için önemli ölçüde daha yüksek harici kuantum verimliliği sunarak daha parlak çıktı sağlar. "Hiper Kırmızı" yayılım (650nm tepe) ayrıca görsel olarak daha belirgindir ve ekranın filtrelerle veya ortam güneş ışığında görüntülendiği uygulamalarda daha iyi performans sunabilir. Gri yüzey/beyaz segment tasarımı kontrastı maksimize eder. Basit 7 segmentli ekranlarla karşılaştırıldığında, 16 segmentli format alfabenin daha eksiksiz bir temsiline (sınırlı olsa da) izin verir, bu da sayıların yanında kısa metin mesajları gerektiren uygulamalarda cihazın kullanışlılığını artırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu ekranı 5V'luk bir mikrodenetleyici piniyle doğrudan sürebilir miyim?

C: Hayır. Tipik ileri gerilim 2.6V'dur, ancak doğru akımı ayarlamak için her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir (örn. 20mA). Sadece 5V'luk bir pin kullanmak aşırı akıma neden olur ve LED segmentini tahrip eder. Direnç değerini R = (Vcc - Vf) / If formülünü kullanarak hesaplayın.

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

C: Tepe dalga boyu (650nm), yayılan ışık spektrumunun fiziksel tepe noktasıdır. Baskın dalga boyu (639nm), insan gözü tarafından algılanan renk noktasıdır ve yayılım spektrumunun şekli nedeniyle farklılık gösterebilir. Her ikisi de spesifikasyon için önemlidir.

S: Neden sabit gerilim yerine sabit akım sürücüsü önerilir?

C: Bir LED'in ileri gerilimi (Vf) sıcaklık arttıkça azalır. Sabit bir gerilim kaynağıyla bu, akımın artmasına, daha fazla ısınmaya ve termal kaçışa yol açar. Sabit bir akım kaynağı, Vf değişimlerinden bağımsız olarak kararlı bir akım sağlar, kararlı parlaklık sağlar ve LED'i korur.

S: "Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı" 2:1 nasıl yorumlanır?

C: Bu, tanımlanmış bir "benzer ışık alanı"ndaki (muhtemelen bir karakter içinde) en parlak segmentin, aynı alandaki en sönük segmentten en fazla iki kat daha parlak olacağı anlamına gelir. Bu bir düzgünlük ölçüsüdür.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Basit bir iki haneli voltmetre okuması tasarlama.LTP-4323JD ideal olacaktır. Mikrodenetleyicinin ADC'si bir gerilimi okur, ondalık bir sayıya dönüştürür ve ekranı sürer. Yazılım çoklamayı yönetir: onlar basamağı için segment desenini anot hatlarına ayarlar, kısa bir süre (örn. 5ms) için ortak katot Bacağı 4'ü topraklar, ardından birler basamağı için segment desenini ayarlar ve aynı süre için ortak katot Bacağı 10'u topraklar, hızla tekrarlar. Görsel kalıcılık, her iki hanenin de sürekli yanıyormuş gibi görünmesini sağlar. Besleme gerilimi ve istenen ortalama segment akımına (çoklama görev döngüsü dikkate alınarak) dayalı olarak akım sınırlayıcı dirençlerin dikkatli hesaplanması gerekir. Sürücü devresi LED'lere ters gerilim uygulayabiliyorsa, tasarım koruma diyotları içermelidir.

12. Çalışma Prensibi

Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Diyotun açılma eşiğini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi AlInGaP katmanından gelen elektronlar p-tipi katmandan gelen deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme olayı, enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. AlInGaP kristal kafesinin belirli alaşım bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, yaklaşık 650 nm civarındaki kırmızı bölgede. Saydam olmayan GaAs substratı, aşağıya yayılan herhangi bir ışığı emer ve onu yukarı yansıtarak genel verimliliği artırır. Ekrandaki her segment, bu mikroskobik LED çiplerinden bir veya daha fazlasını içerir.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

AlInGaP tabanlı LED'ler, kehribar, kırmızı ve hiper kırmızı yayılımlar için olgun ve yüksek derecede optimize edilmiş bir teknolojiyi temsil eder. Galyum Nitrür (GaN) gibi daha yeni malzemeler mavi, yeşil ve beyaz LED pazarlarına hakim olsa da, AlInGaP daha uzun dalga boyları için verimlilik lideri olmaya devam etmektedir. Ekran teknolojisindeki mevcut trendler, küçültmeye (0.4 inç rakamlardan daha küçük), daha yüksek piksel yoğunluğuna (tam grafikler için nokta matris veya OLED'ye doğru ilerleme) ve geliştirilmiş verimliliğe (aynı parlaklık için daha düşük sürücü akımları) odaklanmaktadır. Ancak, zorlu ortamlarda (geniş sıcaklık aralığı) özel, yüksek güvenilirlikli, yüksek parlaklıklı alfanümerik göstergeler için LTP-4323JD gibi segment LED ekranlar sağlam ve uygun maliyetli bir çözüm olmaya devam etmektedir. Gelecekteki gelişmeler, sürücü elektroniğini doğrudan pakete entegre etmeyi veya daha iyi termal yönetim için paketi daha da geliştirmeyi içerebilir.