LTP-22801JF 17-Segment Alfanumerik LED Ekran Veri Sayfası - 2.24 İnç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Sarı Turuncu - 5.2V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-22801JF, net, parlak ve güvenilir karakter sunumu gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı, tek rakamlı bir alfanumerik ekran modülüdür. Temel işlevi, geleneksel 7-segment ekranlardan daha fazla esneklik sunan 17-segment konfigürasyonu kullanarak alfanumerik karakterleri (A-Z harfleri, 0-9 sayıları ve bazı semboller) görüntülemektir.

Bu cihazın temel avantajı, LED çipleri için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesini, özellikle Sarı Turuncu renkte kullanmasıdır. AlInGaP teknolojisi, yüksek ışık verimliliği ve kehribar-kırmızı renk spektrumundaki mükemmel performansı ile ünlüdür. Ekran, beyaz segmentli siyah bir yüze sahiptir, bu da çeşitli ortam aydınlatma koşullarında bile optimum okunabilirlik için yüksek bir kontrast oranı sağlar. Cihaz, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da üretim partileri arasında tutarlı parlaklık seviyelerini garanti eder.

Hedef pazar, durum göstergesi, veri okuma veya kullanıcı arayüzü geri bildirimi için tek, yüksek okunabilirliğe sahip bir rakam gerektiren endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, tıbbi cihazlar, enstrümantasyon ve herhangi bir gömülü sistemi içerir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, ekranın işlevselliğinin merkezindedir. Segment başına standart test akımı 20mA ve ortam sıcaklığı 25°C'de, cihaz tipik ortalama 41.6 milikandela (mcd) ışık şiddeti sunar. Daha yüksek 40mA akımda sürüldüğünde, bu değer tipik olarak 72.8 mcd'ye yükselir, bu da akımla ışık çıkışında iyi bir doğrusallık gösterir.

Renk karakteristikleri belirli dalga boyları ile tanımlanır. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 611 nanometredir (nm), bu da onu görünür spektrumun sarı-turuncu bölgesine yerleştirir. Algılanan renkle daha yakından ilişkili olan baskın dalga boyu (λd) tipik olarak 605 nm'dir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 17 nm'dir, bu da minimum spektral yayılma ile nispeten saf, doygun bir rengi gösterir. Segmentler arası ışık şiddeti eşleşmesi maksimum 2:1 oranı ile belirtilir, bu da karakter boyunca düzgün bir görünüm sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel karakteristikler, ekranın çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar. Mutlak maksimum değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları sağlar. Segment başına maksimum sürekli ileri akım 24 mA'dır ve 25°C üzerinde 0.31 mA/°C'lik doğrusal bir güç azaltma faktörü vardır. 1/10 görev döngüsü ve 1.0ms darbe genişliğinde darbe çalışması için, segment başına tepe ileri akım 60 mA'ya ulaşabilir. Segment başına maksimum güç dağılımı sürekli çalışmada 134 mW'dır.

Tipik çalışma koşullarında (IF=20mA), segment başına ileri gerilim (VF) minimum 4.1V ile maksimum 5.2V arasında değişir ve tipik bir değer bu aralıkta beklenir. Bu nispeten daha yüksek ileri gerilim, AlInGaP LED'lerin karakteristiğidir. Segment başına uygulanabilecek maksimum ters gerilim (VR) 10V'dur ve bu koşulda maksimum 100 µA ters akım (IR) vardır.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Cihaz, -35°C ila +85°C arasında bir çalışma sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir, bu da onu endüstriyel soğuk hava depolarından ısı kaynaklarına yakın ekipmanlara kadar çok çeşitli ortamlar için uygun kılar. Depolama sıcaklığı aralığı aynıdır. Montaj için kritik bir parametre lehim sıcaklığı derecesidir: cihaz, paket oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle maksimum 260°C lehim sıcaklığına dayanabilir. Bu bilgi, PCB montajı sırasında reflow lehimleme profillerini tanımlamak için hayati önem taşır.

3. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

3.1 Fiziksel Boyutlar ve Dış Hat

Ekranın rakam yüksekliği 2.24 inçtir (57.0 mm), bu da onu uzaktan net görüntüleme için büyük formatlı bir ekran olarak sınıflandırır. Paket boyutları detaylı bir çizimde verilmiştir. Tüm kritik boyutlar milimetre cinsinden belirtilmiştir, aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.25 mm'dir. Mühendisler, doğru PCB ayak izi tasarımı için bu çizime başvurmalı, uygun boşluk ve hizalamayı sağlamalıdır.

3.2 Pin Konfigürasyonu ve Devre Şeması

LTP-22801JF ortak anotlu bir cihazdır. Tek sıra konfigürasyonda 19 pini vardır. İç devre şeması, 17 segmentin (A1, A2, B, C, D1, D2, E, F, G1, G2, H, I, J, K, L, M) ve ondalık noktanın (DP) ayrı LED'ler olduğunu gösterir. Ortak anot pinleri (pin 1 ve pin 11) dahili olarak bağlıdır, bu da pozitif besleme gerilimini bağlamak için iki nokta sağlar ve bu da akım dağılımına ve PCB düzenine yardımcı olabilir. Her segment katodunun kendi özel pini vardır (pin 2-10, 12-19). Bu konfigürasyon, her segmentin ayrı ayrı çoklama kontrolüne izin verir.

4. Uygulama Kılavuzları ve Tasarım Hususları

4.1 Ekranı Sürme

Ortak anotlu bir ekran olarak, anotlar (pin 1 & 11) akım sınırlama şeması aracılığıyla pozitif besleme gerilimine bağlanmalıdır. Her katot pini ayrı ayrı sürülmelidir, tipik olarak bir mikrodenetleyici port pini veya özel bir sürücü entegresi (kaydırma yazmacı veya segment sürücü gibi) ile. Sürücü, aktif olduğunda (katot düşük çekildiğinde) gerekli segment akımını çekebilmelidir. İleri gerilim (4.1V-5.2V), mantık gerilim seviyeleri ve sürücü entegreleri seçilirken dikkate alınmalıdır; 5V sistemler yaygın olarak kullanılır.

Akım Sınırlama:Harici akım sınırlama dirençleri her segment için veya, daha yaygın olarak, çoklama yapılıyorsa her ortak anot düğümü için zorunludur. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vcc - VF) / IF, burada Vcc besleme gerilimi, VF LED'in ileri gerilimi (güvenlik için maksimum değer kullanın) ve IF istenen ileri akımdır (örneğin, 20mA). Maksimum VF kullanmak, cihaz varyasyonu olsa bile parlaklık tutarlılığını sağlar.

4.2 Çoklama Hususları

Çok rakamlı uygulamalar için veya mikrodenetleyici pin sayısını azaltmak için, bu tek rakamlı ekran çoklanmış bir diziye entegre edilebilir. Çoklanmış bir kurulumda, birden fazla rakamın ortak anotları birbirine bağlanır (rakam 1 anodu, rakam 2 anodu, vb.) ve karşılık gelen segment katotları da birbirine bağlanır (tüm 'A' segmentleri, tüm 'B' segmentleri, vb.). Rakamlar hızlı bir şekilde birer birer aydınlatılır. Çoklama yapılırken, tepe darbe akımı derecesi (1/10 görev döngüsünde 60mA) önemli hale gelir. Ortalama akım sürekli dereceyi aşmamalıdır, bu nedenle darbe akımı daha yüksek olabilir. Örneğin, 1/4 görev döngüsü ile 40mA'de sürmek, 10mA'lik bir ortalama akım verir.

4.3 Termal Yönetim ve PCB Düzeni

Bireysel segment güç dağılımı düşük olsa da, tamamen aydınlatılmış bir rakamın toplam gücü (tüm 17 segment + DP, 20mA ve ~4.5V'de) 1.5W'a yaklaşabilir. Yeterli PCB bakır alanı ve muhtemelen paket altında termal viyalar, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya daha yüksek akımlarla sürüldüğünde, ısıyı dağıtmak için gerekli olabilir. Tüm pinlerde iyi bir lehim bağlantısı sağlamak da LED çiplerinden uzaklaşan ısı iletimi için çok önemlidir.

5. Performans Analizi ve Eğriler

Veri sayfası, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak için gerekli olan tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler tipik olarak şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle düşük akımlarda doğrusaldır ancak termal etkiler nedeniyle daha yüksek akımlarda doyabilir.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Üstel ilişkiyi gösterir, tabloda belirtilen VF aralığını doğrular.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:AlInGaP LED'ler için, ışık şiddeti tipik olarak jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. Bu eğri, tam sıcaklık aralığında çalışan uygulamalar için kritiktir.
• Spektral Dağılım:Şiddetin dalga boyuna karşı grafiği, ~611nm'deki tepe noktasını ve yarı genişliği gösterir.

Tasarımcılar, sıcaklık ve sürücü akımı değişimlerinin etkilerini hesaba katarak, belirli uygulamalarındaki performansı tahmin etmek için bu eğrileri kullanmalıdır.

6. Karşılaştırma ve Teknoloji Bağlamı

6.1 AlInGaP'ye Karşı Diğer LED Teknolojileri

Şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerinde AlInGaP kullanımı önemli bir farklılaştırıcıdır. Eski GaAsP veya GaP teknolojilerine kıyasla, AlInGaP, kehribar-kırmızı aralıkta önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sunar. Bazı ekranlarda kullanılan fosfor dönüştürmeli beyaz LED'lere kıyasla, AlInGaP, fosfor dönüşümünün karmaşıklığı ve verim kaybı olmaksızın saf, doygun bir renk sağlar, bu da daha yüksek kontrast ve potansiyel olarak daha uzun ömür ile sonuçlanır.

6.2 17-Segment'e Karşı 7-Segment ve Nokta Matris

Bir 17-segment ekran (bazen "starburst" ekran olarak adlandırılır), 7-segment ekran ile tam bir nokta matris ekran arasında yer alır. 7-segment ekrandan çok daha geniş bir alfanumerik karakter aralığını daha okunaklı bir şekilde görüntüleyebilir (örneğin, 'S' ile '5'i ayırt etmek, 'M', 'W', 'K'yi düzgün görüntülemek) ve yüksek çözünürlüklü bir nokta matris paneline kıyasla çok daha az kontrol hattı gerektirir ve sürmesi daha basittir. LTP-22801JF, uygulama tek, büyük bir rakamda sınırlı bir net, belirgin karakter seti gerektirdiğinde optimal bir çözümdür.

7. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu ekranı doğrudan 3.3V'luk bir mikrodenetleyiciden sürebilir miyim?

C: Hayır, doğrudan süremezsiniz. Tipik ileri gerilim (4.1V-5.2V) 3.3V'dan yüksektir. LED tarafı için en az 5V'luk bir besleme gerilimine ihtiyacınız olacaktır. 3.3V'luk mikrodenetleyiciden katot sürücülerine giden kontrol sinyalleri, eğer sürücüler 5V mantık yüksek girişleri gerektiriyorsa seviye kaydırılmalıdır veya 3.3V mantık ile uyumlu sürücüler kullanmalısınız.

S: Neden iki ortak anot pini var?

C: Dahili olarak bağlı iki anot pini (1 ve 11), PCB yönlendirmesinde esneklik sağlar ve tüm segmentler aydınlatıldığında önemli olabilecek toplam anot akımının dağıtılmasına yardımcı olur. Her ikisini de beslemeye bağlamak önerilir.

S: Işık şiddeti eşleşme oranının amacı nedir?

C: Bu oran (maks. 2:1), bir cihazdaki en sönük segmentin, aynı koşullar altında en parlak segmentin yarısından daha az parlak olmayacağını garanti eder. Bu, karakter boyunca görsel düzgünlüğü sağlar, bazı segmentlerin diğerlerinden belirgin şekilde daha sönük görünmesini önler.

S: Karakterleri nasıl oluştururum?

C: Mikrodenetleyici kodunuzda bir karakter haritası veya font tablosuna ihtiyacınız vardır. Bu, görüntülemek istediğiniz her alfanumerik karakter için, ortak anot yüksek olduğunda 17 segmentin (ve DP) hangi kombinasyonunun AÇIK (katot düşük sürülmüş) olması gerektiğini tanımlayan bir arama tablosudur.

8. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Dijital Zamanlayıcı Ekranı.Tek bir LTP-22801JF, büyük bir geri sayım zamanlayıcısında saniye rakamını göstermek için kullanılabilir. Mikrodenetleyici, 9'dan 0'a kadar sayıları görüntüleyerek döngü yapar. Tasarım şunları içerir: 1) Kararlı bir 5V besleme sağlamak. 2) Ortak anot hattına (pin 1 & 11) tek bir akım sınırlama direnci yerleştirmek. 3) 18 katot pininin (17 segment + DP) her birini bir mikrodenetleyicinin ayrı bir pinine veya, daha verimli bir şekilde, I/O pinlerinden tasarruf etmek için iki adet 8-bit seri giriş/paralel çıkış kaydırma yazmacının çıkışlarına bağlamak. 4) Mikrodenetleyiciyi, 0-9 rakamları için segment desenleri ve potansiyel olarak DP kullanarak bir iki nokta üst üste veya başka bir sembol ile programlamak. Yüksek parlaklık ve büyük rakam boyutu, zamanın uzaktan görülebilmesini sağlar.