0,56 İnç AlInGaP Hiper Kırmızı LED Gösterge Rakamı - 14,22mm Yükseklik - 2,6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüksek performanslı, 0,56 inç (14,22 mm) rakam yüksekliğine sahip bir LED gösterge bileşeninin özelliklerini detaylandırmaktadır. Cihaz, mükemmel görünürlük ve güvenilirlikle net, parlak sayısal veya alfasayısal gösterge gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Temel tasarımı, gelişmiş yarı iletken malzemeler aracılığıyla üstün optik performans sunmaya odaklanmıştır.

Gösterge, katı hal tasarımı kullanarak uzun çalışma ömrü ve titreşim/darbeye karşı dayanıklılık sağlar. Bu özellikleri, güvenilir görsel çıktının kritik olduğu endüstriyel, ölçüm cihazları ve tüketici elektroniği uygulamaları için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu gösterge rakamının birincil avantajları, malzeme teknolojisi ve optik tasarımından kaynaklanmaktadır. Saydam olmayan Galyum Arsenür (GaAs) alt tabaka üzerinde Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzeme kullanımı kilit bir farklılaştırıcıdır. Bu malzeme sistemi, görünür spektrumun kırmızıdan kehribar rengine kadar olan kısmındaki yüksek verimliliği ile tanınır ve bu da doğrudan cihazın yüksek parlaklığına ve mükemmel renk saflığına katkıda bulunur.

Açık gri yüzey ve beyaz segment rengi kombinasyonu, kontrast oranını en üst düzeye çıkarmak için özellikle seçilmiştir. Bu, loş aydınlatmalı ortamlardan parlak aydınlatmalı odalara kadar çeşitli ortam aydınlatma koşullarında okunabilirliği artırır. Geniş görüş açısı, gösterilen bilginin eksen dışı konumlardan bakıldığında bile okunabilir kalmasını sağlar; bu, panel sayaçları, test ekipmanları ve halka açık bilgi ekranları için çok önemlidir.

Düşük güç gereksinimi bir diğer önemli avantajdır; bu, ekran parlaklığından ödün vermeden pil ile çalışan veya enerji verimli sistemlere entegrasyona olanak tanır. Cihaz, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir; bu, üretim partileri arasında parlaklık seviyelerinde tutarlılık ve öngörülebilirlik sağlar. Bu, tek tip görünümün zorunlu olduğu çok rakamlı göstergeler için gereklidir.

Hedef pazar, endüstriyel otomasyon (süreç kontrol okumaları için), test ve ölçüm ekipmanları (multimetreler, osiloskoplar), tıbbi cihazlar, otomotiv gösterge panelleri (yardımcı göstergeler için) ve tüketici cihazlarını kapsayan geniş bir sektör yelpazesini içermektedir. Güvenilirliği ve performansı, dayanıklı ve net bir sayısal gösterge çözümüne ihtiyaç duyan tasarımcılar için tercih edilen bir seçim haline getirir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Doğru devre tasarımı ve nihai uygulamada istenen performansın elde edilmesi için elektriksel ve optik parametrelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması esastır.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu standart test koşullarında tanımlanmıştır.Ortalama Işık Şiddeti (Iv)1mA ileri akım (IF) ile sürüldüğünde minimum 320 µcd, tipik değer 700 µcd olarak belirtilmiştir ve maksimum değer belirtilmemiştir. CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir filtre kullanılarak ölçülen bu parametre, algılanan parlaklığı gösterir. Geniş aralık, şiddet eşleştirmeli uygulamalar için dikkatli bir sınıflandırma gerektiğini gösterir.

TheBaskın Dalga Boyu (λd)639 nm'dir ve çıktıyı hiper kırmızı renk olarak sınıflandırır.Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp)tipik olarak 650 nm'dir. Baskın ve tepe dalga boyu arasındaki küçük fark, spektral olarak saf bir çıktı olduğunu gösterir.Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)20 nm'dir; bu, yayılan ışığın spektrumunun darlığını tanımlar; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık kaynağını gösterir.

TheIşık Şiddeti Eşleştirme Oranı (Iv-m)segmentler 10mA ile sürüldüğünde maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir. Bu oran, aynı rakamın farklı segmentleri arasında veya rakamlar arasında izin verilen parlaklık değişimini tanımlar ve gösterilen sayıda görsel tekdüzeliği sağlar.

2.2 Elektriksel ve Termal Özellikler

Ana elektriksel parametre,Segment Başına İleri Gerilim (VF)'dir. 20mA sürme akımında (IF) tipik değeri 2,6V'dur. Minimum değer 2,1V olarak listelenmiştir. Bu gerilim, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.Segment Başına Ters Akım (IR), 5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 100 µA'dır; bu, diyodun kapalı durumdaki sızıntı karakteristiğini gösterir.

Termal ve güvenilirlik limitleri,Mutlak Maksimum Değerleraltında tanımlanmıştır.Segment Başına Sürekli İleri Akım25°C'de 25 mA'dir ve 0,28 mA/°C'lik bir düşürme faktörü vardır. Bu, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça izin verilen sürekli akımın doğrusal olarak azaldığı anlamına gelir. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

TheSegment Başına Tepe İleri Akım90 mA olarak derecelendirilmiştir, ancak yalnızca belirli darbe koşullarında: 1/10 görev döngüsü ve 0,1ms darbe genişliği. Bu, çoklama veya daha yüksek tepe parlaklığı elde etmek için kısa süreli aşırı sürüme olanak tanır.Segment Başına Güç Dağılımı70 mW ile sınırlıdır. Cihaz, -35°C ila +105°C arasındaki geniş bir sıcaklık aralığında çalıştırılabilir ve depolanabilir. Montaj sırasında, oturma düzleminin 1,6mm altındaki bir mesafede lehim sıcaklığı 260°C'yi 3 saniyeden fazla aşmamalıdır.

3. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

Cihazın fiziksel yapısı, ayak izini, montaj gereksinimlerini ve bir ürüne genel entegrasyonunu belirler.

3.1 Paket Boyutları ve Pin Bağlantısı

Cihaz, standart çift rakamlı LED gösterge paketine uygundur. Boyut çiziminde aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden ve standart toleransı ±0,25 mm olarak verilmiştir. Bu çizim, PCB yerleşim tasarımcıları için doğru ayak izini oluşturmak, uygun mekanik uyum ve lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için gereklidir.

Pin bağlantı şeması doğru arayüz oluşturmak için kritiktir. Cihaz,Ortak Anotyapılandırmasına sahiptir. İki ayrı ortak anot pini vardır: Rakam 1 için Pin 12 ve Rakam 2 için Pin 9. Bu, iki rakamın bağımsız kontrolünü veya çoklamasını sağlar. Segment katotları (A'dan G'ye ve Ondalık Nokta) her iki rakamda paralel olarak bağlanmıştır. Örneğin, Pin 11 (Katot A) hem Rakam 1'in hem de Rakam 2'nin 'A' segmentini kontrol eder. Pin 6 ve 8 "Bağlantı Yok" (N/C) olarak belirtilmiştir. Detaylı bir iç devre şeması tipik olarak iki rakam için bu ortak-anot, paralel-katot yapısını gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tablo verileri sağlarken, tipik karakteristik eğriler cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışı hakkında daha derin bir içgörü sunar.

İleri gerilim (VF) - ileri akım (IF) eğrisi temeldir. VF'nin IF ile arttığı doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Tasarımcılar bunu, belirli bir besleme gerilimi için hedef sürme akımını (örn. 10mA veya 20mA) elde etmek üzere uygun bir akım sınırlayıcı direnç değeri seçmek için kullanır.

Işık şiddeti (Iv) - ileri akım (IF) eğrisi, parlaklığın akımla nasıl ölçeklendiğini gösterir. Genellikle düşük akımlarda doğrusaldır, ancak termal ve verimlilik etkileri nedeniyle yüksek akımlarda doyuma ulaşabilir. Bu eğri, tasarımcıların parlaklığı güç tüketimi ve cihaz ömrü ile dengelemesine yardımcı olur.

Işık şiddeti - ortam sıcaklığı eğrisi, termal düşürme anlayışı için çok önemlidir. Sıcaklık arttıkça, LED çipinin verimliliği azalır ve aynı sürme akımı için çıktı yoğunluğunda düşüşe neden olur. Bu, ekranın yeterince parlak kalmasını sağlamak için yüksek çalışma sıcaklıklarına maruz kalan uygulamalarda dikkate alınmalıdır.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Montaj sürecinde uygun işleme, hasarı önlemek ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için hayati öneme sahiptir.

Lehimleme için mutlak maksimum değer açıkça belirtilmiştir: cihaz, paketin oturma düzleminin 1,6mm (1/16 inç) altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 260°C sıcaklığa maksimum 3 saniye süreyle dayanabilir. Bu kılavuz, dalga lehimleme veya yeniden akış lehimleme işlemleri için tasarlanmıştır. Bu zaman-sıcaklık limitlerinin aşılması, iç tel bağlantı arızasına, paket çatlamasına veya LED çipinin bozulmasına neden olabilir.

Bu veri sayfasında belirli bir seviye belirtilmemiş olsa da, cihazlar kullanımdan önce kontrolsüz ortamlarda depolanırsa, nem hassasiyeti ve pişirme prosedürleri için standart JEDEC veya IPC kılavuzlarının takip edilmesi önerilir. Yarı iletken bileşenler için işleme sırasında ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemlerinin kullanılması her zaman tavsiye edilir.

6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

Bu göstergeyi entegre etmek, dikkatli elektriksel ve optik tasarım gerektirir.

6.1 Sürücü Devre Tasarımı

Ortak anotlu bir gösterge için, anotlar tipik olarak akım sınırlayıcı dirençler üzerinden pozitif bir besleme gerilimine bağlanır veya transistörler aracılığıyla anahtarlanır. Segment katotları, segmenti aydınlatmak için akımı toprağa çeken sürücü IC'ye (özel bir ekran sürücüsü veya mikrodenetleyici GPIO pinleri gibi) bağlanır. Akım sınırlayıcı direncin (R) değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF - Vdriver_sat) / IF, burada Vcc besleme gerilimi, VF LED segmentinin ileri gerilimi (güvenilirlik için tipik veya maks. değer kullanın), Vdriver_sat sürücü transistörünün veya IC'nin doyum gerilimi ve IF istenen ileri akımdır.

İki rakamı çoklamak için, ortak anotlar (Pin 9 ve 12) yüksek bir frekansta (tipik olarak >100Hz) dönüşümlü olarak açılır. Rakam 1'in anotu aktif olduğunda, katot sürücüleri Rakam 1 için deseni sunar. Ardından, Rakam 2'nin anotu kendi karşılık gelen deseniyle etkinleştirilir. Bu, gereken sürücü pin sayısını önemli ölçüde azaltır, ancak titreme ve hayalet görüntüyü önlemek için dikkatli zamanlama gerektirir.

6.2 Optik Entegrasyon

Açık gri yüzey, kontrastı artıran nötr, yansıtıcı olmayan bir arka plan sağlar. Ürün muhafazasını tasarlarken, bir pencere veya filtre kullanımını düşünün. Nötr yoğunluk filtresi, çok karanlık ortamlarda parlaklığı azaltmak için kullanılabilirken, renkli bir filtre (örn. kırmızı) parlak koşullarda kontrastı daha da artırabilir. Göstergeyi beklenen kullanıcı görüş hatlarına göre konumlandırırken geniş görüş açısı dikkate alınmalıdır.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu cihazın kilit farklılaştırıcısı,AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit)teknolojisini kullanmasıdır. Standart GaAsP (Galyum Arsenür Fosfit) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. Bu, aynı elektrik gücü (watt) için daha fazla ışık (lümen) ürettiği anlamına gelir, bu da daha yüksek parlaklık ve/veya daha düşük güç tüketimi ile sonuçlanır.

Ayrıca, AlInGaP LED'ler genellikle daha iyi malzeme özellikleri nedeniyle üstün sıcaklık stabilitesine ve daha uzun ömre sahiptir. "Hiper kırmızı" çıktı (639nm baskın dalga boyu) ayrıca, eski teknolojilerin genellikle turuncu tonlu kırmızısına kıyasla belirgin, doygun bir kırmızı renktir. Çağdaş alternatiflerle karşılaştırıldığında, 0,56 inç rakam yüksekliği, ortak anot yapılandırması ve garanti edilmiş ışık şiddeti kategorizasyonunun spesifik kombinasyonu, tasarımcıların bir ekran seçerken belirleyici özellikleridir.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

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

C: LED'lerin standart bir test akımında ölçülen ışık çıktılarına göre test edildiği ve sınıflandırıldığı (gruplandırıldığı) anlamına gelir. Bu, birden fazla rakam yan yana kullanıldığında tutarlılığı sağlar ve bir rakamın komşularından belirgin şekilde daha parlak veya daha sönük görünmesini önler.

S: Bu göstergeyi doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Hayır, doğrudan süremezsiniz. Tipik ileri gerilim 2,6V'dur ve bir mikrodenetleyici GPIO pini güvenli bir şekilde yeterli akımı sağlayamaz veya çekemez (genellikle pin başına maks. 20-40mA, çip için toplam bir limit vardır). Doğru akım ve gerilimi sağlamak için harici akım sınırlayıcı dirençler ve muhtemelen transistör sürücüleri veya özel bir ekran sürücü IC'si kullanmalısınız.

S: Neden iki rakam için iki ayrı ortak anot pini var?

C: Bu, çoklamayı mümkün kılar. Rakam 1'in anotunu açıp segmentlerini ayarlayarak, ardından kapatıp Rakam 2'nin anotunu segmentleriyle açarak ve bu döngüyü hızlıca tekrarlayarak, yalnızca 7 segment pini + 2 rakam pini = 9 pin kullanarak iki rakamı kontrol edebilirsiniz. Her segment bağımsız olarak bağlansaydı 7 x 2 = 14 pin gerekirdi.

S: "Bağlantı Yok" (N/C) pinlerinin amacı nedir?

C: Bunlar, paket üzerinde fiziksel olarak bulunan ancak dahili LED devresine elektriksel olarak bağlı olmayan pinlerdir. Genellikle kalıplama işlemi sırasında paketin mekanik stabilitesi için veya standart pin aralığını ve ayak izini korumak için dahil edilirler. Devrede bağlanmamalıdırlar.

9. Çalışma Prensibi Giriş

Bir LED (Işık Yayan Diyot), yarı iletken bir p-n eklem diyotudur. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları (elektronlar ve delikler) yeniden birleştiğinde enerji açığa çıkarır. Standart bir silikon diyotta bu enerji öncelikle ısı olarak açığa çıkar. AlInGaP gibi bir malzemede, enerji bant aralığı, bu yeniden birleşme enerjisinin önemli bir kısmının foton (ışık) olarak açığa çıkmasını sağlayacak şekildedir. Yayılan ışığın spesifik dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlInGaP'nin bant aralığı, spektrumun kırmızıdan kehribar rengine kadar olan bölgesinde yüksek verimlilikle ışık üretecek şekilde tasarlanmıştır. Saydam olmayan GaAs alt tabaka, üretilen ışığın daha fazlasının cihazın üstünden yansımasına yardımcı olarak genel ışık çıkarma verimliliğini artırır.

10. Gelişim Trendleri

Gösterge teknolojisi alanı sürekli olarak gelişmektedir. Bu tür ayrık LED rakamları, basitlik, parlaklık ve güvenilirlikleri nedeniyle belirli uygulamalar için hayati önemini korurken, birkaç trend dikkat çekicidir. Ana mikrodenetleyicinin görevini basitleştiren dahili denetleyicili (I2C veya SPI arayüzü) çok rakamlı modüller gibi daha yüksek entegrasyona doğru genel bir hareket vardır. Daha yüksek verimlilik arayışı devam etmekte ve kırmızı/turuncu emisyon için AlInGaP'den daha da gelişmiş malzeme sistemlerine geçiş potansiyeli bulunmaktadır. Ayrıca, profesyonel uygulamalarda daha geniş renk gamları ve spesifik kromatiklik koordinatları talebi, baskın dalga boyu ve renk saflığı üzerinde daha hassas sınıflandırma ve daha sıkı özellikler gerektirebilir. Bununla birlikte, ayrık LED rakamının temel avantajları—sağlamlık, yüksek parlaklık, basit sayısal gösterge için düşük maliyet ve mükemmel görüş açısı—birçok endüstriyel ve ticari üründe devam eden geçerliliğini sağlamaktadır.