LTP-3862JF LED Gösterge Veri Sayfası - 0,3 İnç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Sarı Turuncu - 2,6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-3862JF, çift haneli, 17 segmentli alfanümerik ışık yayan diyot (LED) gösterge modülüdür. Temel işlevi, elektronik cihazlarda net ve yüksek görünürlüklü sayısal ve sınırlı alfabetik karakter çıktısı sağlamaktır. Çekirdek teknoloji, özellikle sarı-turuncu dalga boyu spektrumunda ışık yaymak üzere tasarlanmış Alüminyum İndiyum Galyum Fosfat (AlInGaP) yarı iletken malzemesine dayanır. Bu cihaz, çoklamalı ortak anot gösterge olarak sınıflandırılır; bu, zaman bölmeli çoklama teknikleri kullanıldığında sürücü devresini basitleştirmek için her hanenin anotlarının dahili olarak birbirine bağlandığı anlamına gelir.

Gösterge, aydınlatılmayan alanlardan yansıyan ortam ışığını en aza indirerek kontrastı ve okunabilirliği önemli ölçüde artıran beyaz segment hatlarına sahip siyah bir yüze sahiptir. 0,3 inç (7,62 mm) rakam yüksekliği, orta mesafeden net görüntüleme için yeterince büyük olma ve alan kısıtlı panellere ve cihazlara entegrasyon için yeterince kompakt olma arasında bir denge sağlar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, ortam sıcaklığının (T_A) 25°C olduğu standart test koşullarında tanımlanır. Ana parametre olan Ortalama Işık Şiddeti (I_V), ileri akımda (I_F) 1 mA ile sürüldüğünde minimum 320 µcd, tipik değer 800 µcd olarak belirtilmiş olup maksimum değer belirtilmemiştir. Bu, kapalı alanlar ve birçok aydınlatılmış ortam için uygun parlak bir çıktıya işaret eder. Segmentler arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir; bu, ekranda tutarlı bir görünüm için düzgün bir parlaklık sağlar.

Spektral karakteristikler sarı-turuncu bölgede yoğunlaşmıştır. Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p) tipik olarak 611 nm, Baskın Dalga Boyu (λ_d) ise I_F=20mA'da ölçüldüğünde tipik olarak 605 nm'dir. Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ) tipik olarak 17 nm'dir; bu, yayılan ışığın dar bant genişliğini tanımlar ve AlInGaP teknolojisinin karakteristiği olup doymuş, saf bir renge katkıda bulunur.

2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler

Maksimum Mutlak Değerler, kalıcı hasara yol açabilecek çalışma limitlerini tanımlar. Segment başına Sürekli İleri Akım 25 mA olarak derecelendirilmiş olup, 25°C üzerinde 0,33 mA/°C'lik bir güç azaltma faktörü vardır. Bu güç azaltma, termal yönetim için çok önemlidir, çünkü maksimum bağlantı sıcaklığını aşmak performansı ve ömrü düşürebilir. Segment başına Tepe İleri Akım, darbe işlemi için (1/10 görev döngüsü, 0,1ms darbe genişliği) daha yüksek olup 60 mA'dır; bu, çoklamalı uygulamalarda daha yüksek tepe parlaklığı elde etmek için kısa süreli aşırı sürüme izin verir.

Segment başına Güç Dağılımı 70 mW ile sınırlıdır. Segment başına İleri Gerilim (V_F), I_F=20mA'da 2,0V (min) ile 2,6V (max) arasında değişir. Tasarımcılar, seri akım sınırlama direnci değerlerini hesaplarken bu gerilim düşümünü hesaba katmalıdır. Ters Gerilim derecesi mütevazı bir 5V'dur; bu, kazara ters polarmayı önlemek için uygun devre tasarımı ihtiyacını vurgular. Ters Akım (I_R), V_R=5V'da maksimum 100 µA olarak belirtilmiştir.

3. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

Cihaz, standart çift haneli 17 segmentli LED paket ayak izine uyar. Sağlanan boyut çizimi, toplam uzunluk, genişlik ve yüksekliğin yanı sıra 20 pinin tam aralığını ve çapını içeren kesin fiziksel düzeni belirtir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden ve genel toleransı ±0,25 mm olarak verilmiştir. Pin bağlantısı, paketin alt kenarı boyunca tek sıra halinde düzenlenmiştir. Oturma düzlemi ve önerilen lehim pedi geometrisi de tipik olarak, güvenilir mekanik bağlantı ve lehimleme için PCB düzenini yönlendirmek üzere belirtilir.

3.1 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Gösterge 20 pine sahiptir. Dahili devre şeması, çoklamalı ortak anot konfigürasyonunu ortaya koyar. Pin 4, Hane 1 için Ortak Anot, Pin 10 ise Hane 2 için Ortak Anot'tur. Diğer tüm pinler (1-3, 5-9, 11-13, 15-20) belirli segmentlerin katotlarına bağlıdır (segment adlandırma kuralına göre A'dan U'ya, DP ve diğerleri olarak etiketlenmiştir). Pin 14 "Bağlantı Yok" (N/C) olarak belirtilmiştir. Bu pin bağlantısı, doğru sürücü devresini tasarlamak için çok önemlidir; bu devre, her hanenin ortak anodunu sırayla beslerken, istenen karakteri oluşturmak için uygun segment katot pinleri üzerinden akımı çekmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik performans eğrileri, değişen koşullar altında ana parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak gösterir. Belirli eğrilere atıfta bulunulsa da genellikle şunları içerir:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bu doğrusal olmayan eğri, V_F'nin I_F ile nasıl arttığını gösterir. Maksimum akım derecesini aşmadan istenen bir parlaklık seviyesine ulaşmak için gereken çalışma noktasını ve akım sınırlama direnci değerini belirlemek için kritiktir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Bu eğri, sürücü akımının bir fonksiyonu olarak göreceli ışık çıktısını gösterir. Genellikle doğrusal altıdır, yani çok yüksek akımlarda verimlilik (vat başına lümen) azalabilir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıktısının güç azaltmasını gösterir. AlInGaP LED'ler için, ışık şiddeti genellikle sıcaklık arttıkça azalır; bu, yüksek sıcaklık ortamları için tasarımlarda dikkate alınmalıdır.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, 611 nm civarındaki karakteristik tepeyi ve dar yarı genişliği gösterir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası, LED çiplerine ve epoksi paketine termal hasarı önlemek için kritik lehimleme parametrelerini belirtir. İzin verilen maksimum lehim sıcaklığı, bileşenin oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1,6 mm) altında ölçüldüğünde 260°C olarak tanımlanır. Bu sıcaklıktaki maruz kalma süresi 3 saniyeyi aşmamalıdır. Bu parametreler, tipik kızılötesi veya konveksiyon reflow lehimleme profilleri ile uyumludur. Dahili tel bağlantılarını tehlikeye atmamak, epoksi malzemeyi bozmamak veya erken arızaya yol açabilecek termal gerilime neden olmamak için bu kılavuzlara uymak zorunludur. Uygun depolama koşulları da genellikle nem emilimini ve elektrostatik deşarj hasarını önlemek için kuru, antistatik bir ortamda olmalıdır.

6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

6.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, kompakt, düşük güçlü sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için çok uygundur. Yaygın kullanımları şunlardır:

• Test ve ölçüm ekipmanları (multimetreler, frekans sayaçları).
• Tüketici elektroniği (ses yükselticileri, saatli radyolar, cihaz göstergeleri).
• Endüstriyel kontrol panelleri (proses göstergeleri, zamanlayıcı ekranları).
• Otomotiv yan sanayi cihazları (gerilim monitörleri, basit göstergeler).

Sarı-turuncu renk, diğer bazı renklere kıyasla değişken aydınlatma koşullarında mükemmel görünürlük ve daha düşük göz yorgunluğu sunar.

6.2 Tasarım ve Sürücü Devresi Hususları

LTP-3862JF ile tasarım yapmak, birkaç önemli alana dikkat gerektirir:

1. Akım Sınırlama:Çalışma akımını ayarlamak için her segment katodu veya hane anodu (sürücü topolojisine bağlı olarak) için harici dirençler zorunludur. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (V_KAYNAK- V_F- V_{SÜRÜCÜ_DOYUM}) / I_F. Muhafazakar bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum V_F değerini kullanın.
2. Çoklamalı Sürücüler:Sadece 20 pin ile 34 segmenti (hane başına 17 x 2) kontrol etmek için çoklamalı bir sürüş şeması kullanılır. Bu, yeterli akımı sağlayabilen/çekebilen ve doğru çoklama zamanlamasını sağlayabilen bir mikrodenetleyici veya özel ekran sürücü entegresi gerektirir. Sürücü, görünür titreme (genellikle >60 Hz) önlemek için yeterince yüksek bir frekansta Hane 1 ve Hane 2'yi etkinleştirme arasında döngü yapmalıdır.
3. Termal Yönetim:Segment başına ortalama güç dağılımının, özellikle daha yüksek akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında sürüldüğünde, 70 mW derecesini aşmadığından emin olun. Yeterli PCB bakır alanı veya havalandırma gerekli olabilir.
4. Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır, ancak ön paneldeki montaj pozisyonu, optimal görüş konisini kullanıcının tipik görüş hattı ile hizalamak için dikkate alınmalıdır.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTP-3862JF'nin birincil farklılaştırıcıları, AlInGaP malzeme sistemi ve özel paket tasarımından kaynaklanır.

• Geleneksel GaAsP veya GaP LED'lere Karşı:AlInGaP teknolojisi, önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sunarak daha parlak ve tutarlı çıktı sağlar. AlInGaP'den gelen sarı-turuncu renk de eski teknolojilere kıyasla daha doymuş ve safdır.
• Standart Kırmızı LED'lere Karşı:Sarı-turuncu emisyon, birçok ortamda üstün görsel keskinlik ve okunabilirlik sağlar ve belirli estetik veya fonksiyonel gereksinimler için tercih edilebilir.
• Daha Büyük veya Daha Küçük Göstergelere Karşı:0,3 inç rakam yüksekliği, onu daha küçük, daha yoğun göstergeler ile daha büyük, daha uzun menzilli görüntüleme göstergeleri arasında konumlandırır. Bu, masaüstü ve taşınabilir enstrümantasyon için yaygın bir boyuttur.
• Ortak Katot Konfigürasyonlarına Karşı:Ortak anot konfigürasyonu, genellikle akım çeken (aktif düşük sürücüler) olarak yapılandırılmış mikrodenetleyici portları ile arayüz oluştururken tercih edilir; bu yaygın bir kurulumdur.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu göstergeyi çoklama yapmadan sabit bir DC akım ile sürebilir miyim?

C: Evet, ancak pin kullanımı açısından verimsizdir. Her iki hanenin tüm segment katotlarını bağımsız olarak bağlamanız gerekir, bu da çok daha fazla G/Ç hattı gerektirir. Çoklama standart ve önerilen yöntemdir.

S: "Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı" özelliğinin amacı nedir?

C: Aynı ekrandaki en sönük ve en parlak segment arasındaki parlaklık farkının 2:1 oranını aşmayacağını garanti eder. Bu, görsel düzgünlüğü sağlayarak bazı segmentlerin diğerlerinden belirgin şekilde daha koyu görünmesini önler.

S: Tepe İleri Akım 60mA, ancak Sürekli Akım sadece 25mA. 60mA'yi sürekli kullanabilir miyim?

C: Kesinlikle hayır. 60mA derecesi, düşük bir görev döngüsünde (%10) çok kısa darbe süreleri (0,1ms) içindir. Sürekli akım derecesini aşmak aşırı ısınmaya neden olarak hızlı ışık bozulmasına ve potansiyel felaket arızasına yol açar.

S: Çoklamalı bir tasarım için gerekli akım sınırlama direncini nasıl hesaplarım?

C: 1/2 görev döngüsüne (iki hane için) sahip çoklamalı bir tasarımda, etkin bir ortalama akım I_{F_ort} elde etmek için, tipik olarak aktif zaman dilimindeki tepe akımını 2 * I_{F_ort} olarak ayarlarsınız. Ardından direnci tepe akımı ve besleme gerilimi kullanarak hesaplayın. Örneğin, segment başına hedef ortalama 10mA için, hesaplamada 20mA'lik bir tepe değeri kullanın: R = (V_CC- V_F) / 0,020A.

9. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Basit İki Haneli Voltmetre Okuması Tasarımı.

Analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici, bir gerilimi (0-99V, 0-5V'ye ölçeklenmiş) ölçer. Yazılım, dijital değeri iki ondalık haneye dönüştürür. Bir çoklama rutini kullanarak mikrodenetleyici şunları yapar:

1. Hane 1 için ortak anodu etkinleştirir (pini yüksek yapar veya bir transistör aracılığıyla V_CC'ye bağlar).
2. "Onlar" hanesini göstermek için segment katot hatlarında uygun deseni ayarlar (akımı toprağa çeker).
3. Bu durumu kısa bir süre (örneğin, 5ms) tutar.
4. Hane 1'i devre dışı bırakır ve Hane 2 için ortak anodu etkinleştirir.
5. "Birler" hanesi (ve isteğe bağlı olarak ondalık nokta, Pin 5) için segment desenini ayarlar.
6. 5ms tutar, ardından döngüyü tekrarlar. Toplam 10ms periyot, 100 Hz yenileme hızı ile titremeyi ortadan kaldırır.

Akım sınırlama dirençleri, her segment katot hattı ile seri olarak yerleştirilir. Tutarlı parlaklık sağlamak için güç kaynağı regüle edilmiş olmalıdır.

10. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTP-3862JF, bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Aktif malzeme AlInGaP'dir. Bağlantının dahili potansiyelini (yaklaşık 2,0-2,6V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler bağlantı boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları aktif bölgede yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bant aralığı enerjisi, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler; bu durumda sarı-turuncu aralıktadır (605-611 nm). Gösterge segmentlerinin her biri, bu küçük LED çiplerinden bir veya daha fazlasını içerir. Siyah yüzey, saçılan ışığı emerken, beyaz segment hatları, yayılan ışığın segment alanı boyunca eşit şekilde dağılmasına yardımcı olur.

11. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

Organik LED'ler (OLED'ler) ve yüksek çözünürlüklü nokta matris LCD'ler gibi daha yeni ekran teknolojileri tüketici elektroniğinde yaygın olsa da, LTP-3862JF gibi ayrık LED segment göstergeleri, belirli endüstriyel, otomotiv ve enstrümantasyon nişlerinde oldukça geçerliliğini korumaktadır. Avantajları arasında aşırı güvenilirlik, geniş çalışma sıcaklığı aralığı, yüksek parlaklık, basit sayısal okumalar için düşük maliyet ve kolay arayüz bulunur. Bu segment içindeki trend, daha yüksek verimli malzemelere (diğer renkler için geliştirilmiş AlInGaP ve InGaN gibi), daha düşük çalışma gerilimlerine ve potansiyel olarak paket içinde entegre sürücü devrelerine doğrudur. Ancak, temel tasarım ve çoklama prensipleri kararlı ve yaygın olarak anlaşılmış durumda olup, bu tür bileşenlerin mühendislik tasarım kütüphanelerindeki uzun ömrünü garanti eder.