LTP-2157AKS 5x7 Nokta Matris LED Ekran Veri Sayfası - 2.0 İnç Yükseklik - AlInGaP Sarı - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-2157AKS, alfanümerik karakter gösterimi için tasarlanmış tek renkli bir nokta matris ekran modülüdür. Temel işlevi, basit okumalar, göstergeler veya temel mesajlaşma sistemleri gibi bilgi görüntüleme gerektiren uygulamalar için net, parlak bir görsel çıktı sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, LED çipler için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır; bu teknoloji, kehribar/sarı/kırmızı spektrumunda yüksek verimli ışık yayılımı üretmesiyle bilinir. Ekran, ASCII karakterlerini ve sembolleri temsil etmek için standart olan 5x7 dizi konfigürasyonuna sahiptir. Fiziksel tasarım, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran beyaz nokta rengine sahip siyah bir yüzey içerir. Bu ürün, gömülü sistem tasarımcılarına, endüstriyel kontrol paneli üreticilerine ve güvenilir, düşük karmaşıklıklı bir ekran çözümü gerektiren tüketici elektroniği geliştiricilerine yöneliktir.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine Nesnel Yorumu

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Temel fotometrik parametre, 32mA darbe akımı ve 1/16 görev döngüsü test koşulu altında tipik değeri 3600 mikrokandela (μcd) olarak belirtilen Ortalama Işık Şiddeti'dir (Iv). Bu, kapalı ve birçok açık alan uygulaması için uygun yüksek parlaklıkta bir çıktıyı gösterir. Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp) 588 nm ve Baskın Dalga Boyu (λd) 587 nm'dir; bu da yayılan ışığı görünür spektrumun sarı bölgesine kesin olarak yerleştirir. 15 nm'lik Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ), minimum spektral yayılma ile nispeten saf bir rengi belirtir. Segmentler arasındaki Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir; bu da ekran genelinde düzgün bir görünüm sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Birincil elektriksel karakteristik, segment başına İleri Gerilim'dir (Vf). Bu parametrenin, 20mA test akımında (If) tipik değeri 2.6V ve maksimum değeri 2.6V'dir. Bu, sürücü devresi tasarımı için kritik bir parametredir. Mutlak Maksimum Değerler, çalışma limitlerini tanımlar: Nokta Başına Ortalama İleri Akım 25 mA (25°C üzerinde 0.28 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır), Nokta Başına Tepe İleri Akım 60 mA ve Nokta Başına Ters Gerilim 5 V. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir. Ters Akım (Ir), 5V ters öngerilim altında maksimum 100 μA olarak belirtilmiştir.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Cihaz, -35°C ila +105°C Çalışma Sıcaklığı Aralığı ve aynı Depolama Sıcaklığı Aralığı için derecelendirilmiştir. Bu geniş aralık, zorlu ortamlarda güvenilirliği sağlar. Güç dağıtım limiti ortalama nokta başına 70 mW'dir. İleri akım için azaltma faktörü (0.28 mA/°C), aşırı ısınmayı önlemek ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için yüksek ortam sıcaklıklarında güvenli çalışma akımlarını hesaplamak için gereklidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Sağlanan veri sayfası, dalga boyu, akı veya gerilim için resmi bir sınıflandırma sistemini açıkça detaylandırmamaktadır. Bununla birlikte, teknik özellikler, Işık Şiddeti (2100 μcd min, 3600 μcd tip) ve İleri Gerilim (2.05V min, 2.6V tip/maks) gibi temel parametreler için minimum, tipik ve maksimum değerler sağlar. Uygulamada, üreticiler genellikle bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için ölçülen performansa dayalı olarak ürünleri sınıflara ayırır. Tasarımcılar, uygulamaları için sıkı parametre eşleştirmesi gerekiyorsa, belirli sınıflandırma bilgileri için üreticiye danışmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, son sayfadaki 'Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri'ne atıfta bulunur. Metinde belirli grafikler detaylandırılmamış olsa da, bu tür eğriler genellikle şunları içerir:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bu grafik, LED için akım ve gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Küçük bir gerilim değişikliği büyük bir akım değişikliğine neden olabileceğinden, sabit akım sürücüleri tasarlamak için çok önemlidir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Bu eğri, ışık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir; genellikle çalışma aralığında kabaca doğrusal bir ilişki içindedir, çok yüksek akımlarda verim düşmeden önce.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu grafik, eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıktısının nasıl azaldığını gösterir. AlInGaP LED'ler için, ışık şiddeti genellikle sıcaklık arttıkça azalır.
• Spektral Dağılım:Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, ~588 nm'deki tepe noktasını ve 15 nm yarı genişliği göstererek renk saflığını doğrular.

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

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

LTP-2157AKS, delikli PCB montajı için uygun standart bir çift sıralı paket (DIP) formatında sunulmaktadır. Paket boyutları milimetre cinsinden verilmiştir ve genel tolerans ±0.25 mm'dir. Önemli bir mekanik özellik, pim ucunun ±0.4 mm'lik kayma toleransıdır; bu, montaj sırasında PCB delik hizalaması için önemlidir. Cihaz, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun kurşunsuz bir paket kullanır. Fiziksel görünüm, ortam ışığını emmek ve aydınlatılmamış alanları daha koyu göstererek kontrastı iyileştirmeye hizmet eden beyaz noktalı siyah bir yüzey ile karakterize edilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Mutlak Maksimum Değerler bölümü, belirli lehimleme koşullarını sağlar: cihaz, paketin oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altındaki bir noktada ölçülen 260°C lehimleme sıcaklığına 3 saniye boyunca maruz bırakılabilir. Bu, LED çiplere veya iç tel bağlantılarına termal hasarı önlemek için dalga lehimleme veya el lehimleme işlemleri için kritik bir parametredir. Montaj işlemi sırasında maksimum sıcaklık derecesinin aşılmaması zorunludur. Cihazı işlerken standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemlerine uyulmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Parça numarası açıkça LTP-2157AKS olarak tanımlanmıştır. Veri sayfası, makara miktarları, tüp sayıları veya tepsilerin konfigürasyonu gibi toplu paketleme detaylarını belirtmemektedir. Seri üretim için mühendisler, minimum sipariş miktarları, paketleme türü (örn., antistatik tüpler veya tepsiler) ve etiketleme kuralları hakkında bilgi almak için tedarikçiyle iletişime geçmelidir. 'Spec No.' ve 'Effective Date', teknik dokümantasyonun belirli revizyonuna kadar izlenebilirlik sağlar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu 5x7 nokta matris ekran, basit, okunabilir karakter çıktısı gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımlar şunları içerir: endüstriyel enstrüman panelleri (ayar noktalarını, durum kodlarını veya hata mesajlarını görüntülemek için), tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri), otomat makinelerinde veya satış noktası terminallerinde temel bilgi ekranları ve eğitim elektronik kitleri. Sarı rengi genellikle uyarı göstergeleri veya yüksek görünürlük gereken yerler için seçilir.

8.2 Tasarım Hususları

Bu ekranla tasarım yapmak, dahili devre şemasında gösterildiği gibi X-Y (matris) seçim mimarisi nedeniyle çoklanmış bir sürücü devresi gerektirir. Pin bağlantı tablosu, mikrodenetleyiciyi veya sürücü entegresini doğru bir şekilde bağlamak için gereklidir. Pin 4 & 11 ve pin 5 & 12 dahili olarak bağlıdır; bu, PCB düzeni ve yazılım tarama rutininde dikkate alınmalıdır. Tutarlı parlaklığı korumak ve LED'leri korumak için sabit akım sürücü önerilir. Tasarım, özellikle yüksek sıcaklıklardaki azaltma faktörü göz önünde bulundurularak, akım ve güç dağıtımı için mutlak maksimum değerlere saygı göstermelidir. Normal koşullar altında bu düşük güçlü cihaz için genellikle ısı emici gerekmez.

9. Teknik Karşılaştırma

Diğer ekran teknolojileriyle karşılaştırıldığında, bu AlInGaP tabanlı LED matris belirgin avantajlar sunar. Eski GaAsP veya GaP LED'lere karşı, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve parlaklık sağlar. Basit 7 segmentli ekranlarla karşılaştırıldığında, 5x7 nokta matris, alfanümerik karakterler ve basit grafikler görüntülemede çok daha fazla esneklik sunar. Modern LCD'ler veya OLED'lerle karşılaştırıldığında, bu LED matris, görüş açısı, parlaklık ve sağlamlık açısından üstündür, ancak karşılaştırılabilir bir ekran alanı için daha fazla güç tüketir ve tek bir renkle sınırlıdır. Temel farklılaştırıcısı, arka ışık olmadan çeşitli aydınlatma koşullarında basitlik, güvenilirlik ve yüksek görünürlüktür.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: İleri akım neden bir görev döngüsü (1/16) ile belirtilmiştir?

C: Ekran çoklanmış bir sürüş şeması kullanır. Örneğin, nokta başına ortalama 5 mA akım elde etmek için, sürücü kısa bir süre (tarama döngüsünün 1/16'sı) için daha yüksek bir tepe akımı (örn., 80 mA) uygular. Bu, algılanan parlaklığı korurken ve ortalama güç dağıtım limitleri içinde kalırken tüm noktaların sırayla adreslenmesini sağlar.

S: Bu ekranı sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?

C: Önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri gerilimlerinin bir toleransı vardır ve sıcaklıkla değişir. Sabit gerilimle sürmek, Vf spesifikasyonunun düşük ucundaysa aşırı akım riski taşır; bu da ömrün kısalmasına veya arızaya yol açar. Her zaman bir akım sınırlayıcı direnç veya tercihen sabit akım sürücü kullanın.

S: Dahili olarak bağlı pinlerin (4/11 ve 5/12) amacı nedir?

C: Bu dahili bağlantılar, yarı iletken çipin paket bacaklarına bağlanmasını basitleştirir ve muhtemelen matris içindeki akım dağılımını dengelemeye yardımcı olur. Kullanıcı açısından, aynı elektriksel düğüm için birden fazla bağlantı noktası sağlarlar; bu da PCB üzerinde düzen esnekliği sunabilir.

11. Pratik Kullanım Örneği

Bir ayar noktası ve gerçek sıcaklık okumasına sahip basit bir sıcaklık kontrol cihazı tasarlamayı düşünün. LTP-2157AKS, "SET 75" ve "ACT 72" gibi değerleri görüntüleyebilir. Bir mikrodenetleyici 7 satırı ve 5 sütunu tarar. Firmware, her karakteri (örn., 'S', 'E', 'T') aydınlatılacak 35 noktanın (5x7) belirli desenine çeviren bir font haritası içerir. Sürücü devresi, muhtemelen ayrık transistörlerden veya özel bir LED sürücü entegresinden oluşur, mikrodenetleyicinin GPIO pinlerine dayanarak seçilen sütun katotlarından akım çeker ve seçilen satır anotlarına akım sağlar. Yüksek parlaklık, ekranın kontrol panelinde uzaktan okunabilir olmasını sağlar.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) malzeme sistemi, doğrudan bant aralıklı bir yarı iletkendir. İleri öngerilim uygulandığında, n-bölgesinden elektronlar ve p-bölgesinden delikler, aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme sırasında açığa çıkan enerji, foton (ışık) olarak yayılır. AlInGaP alaşımının belirli bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda sarı (~587-588 nm). 5x7 matris, 35 ayrı LED çipini (nokta) bir ızgara halinde düzenleyerek, anotları satırlarda ve katotları sütunlarda bağlanarak oluşturulur. Bu ortak-anot/ortak-katot matris yapısı, 35 noktanın sadece 12 pinle (7 satır + 5 sütun) kontrol edilmesine izin verir; bu da ayrı ayrı adreslenen LED'lere kıyasla gereken sürücü hat sayısını önemli ölçüde azaltır.

13. Gelişim Trendleri

LTP-2157AKS gibi ayrık LED nokta matris ekranlar belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki genel eğilim daha yüksek entegrasyon ve işlevselliğe doğru ilerlemektedir. Yüzey montaj cihaz (SMD) paketleri, otomatik montaj için daha yaygın hale gelmektedir. Entegre sürücü ve kontrolör çipleri genellikle LED dizisiyle tek bir modülde birleştirilir; bu da sistem tasarımcısı için arayüzü basitleştirir (örn., doğrudan matris tarama yerine SPI veya I2C iletişimi). Ayrıca, tam renkli RGB LED matrisler, dinamik tabelalar ve daha karmaşık grafikler için giderek daha popüler hale gelmektedir. Ancak, basit, sağlam, tek renkli karakter görüntüleme ihtiyaçları için, bu ürünün temsil ettiği temel tasarım, güvenilir ve uygun maliyetli bir çözüm olmaya devam etmektedir. Malzeme alanındaki ilerlemeler, kehribar/sarı spektrumunda gelecekteki AlInGaP veya ilgili nitrit tabanlı (InGaN) LED'lerden daha da yüksek verimlilik ve parlaklık sağlayabilir.