LTC-2728JS LED Ekran Veri Sayfası - 0,28 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Sarı - 2,6V İleri Gerilim - 40mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürüne Genel Bakış

LTC-2728JS, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, dört haneli, yedi segmentli alfanümerik bir ekran modülüdür. Temel işlevi, bireysel olarak adreslenebilir segmentler aracılığıyla sayısal verileri görsel olarak temsil etmektir. Cihaz, ışık yayan elemanlar için gelişmiş Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisi kullanılarak, şeffaf olmayan Galyum Arsenür (GaAs) bir alt tabaka üzerine monte edilmiştir. Bu kombinasyon, karakteristik sarı ışıma rengini sağlar. Ekran, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran, beyaz segment işaretlemelerine sahip gri bir ön panele sahiptir.

Bu ekranın temel avantajları arasında, sürekli ve düzgün segmentler sayesinde elde edilen mükemmel karakter görünümü ve yüksek parlaklık ile güçlü kontrast yer alır. Düşük güç gereksinimleriyle çalışır, bu da pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlar için uygun olmasını sağlar. Ayrıca, geniş bir görüş açısı sunar ve LED teknolojisinin doğasında bulunan katı hal güvenilirliğinden faydalanır, bu da uzun çalışma ömrü ve darbeye ve titreşime karşı dayanıklılık sağlar.

Bu bileşenin hedef pazarı, endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, tüketici elektroniği (saatler veya ev aletleri gibi), otomotiv gösterge panelleri (yardımcı ekranlar için) ve sağlam, okunabilir ve verimli bir sayısal ekran çözümü gerektiren herhangi bir gömülü sistemi içerir.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine Amaç Yorumlaması

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Temel optik parametreler, ekranın görsel performansını tanımlar.Ortalama Işık Şiddeti (Iv)1mA ileri akımda (IF) tipik değeri 600 µcd ve minimum değeri 200 µcd olarak belirtilmiştir. Bu parametre, insan gözü tarafından algılanan ışık çıkışının parlaklığını, CIE fotopik tepki eğrisine yaklaşan bir filtre kullanılarak kalibre edilmiş şekilde ölçer.Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp)588 nm'dir veBaskın Dalga Boyu (λd)IF=20mA'da ölçüldüğünde 587 nm'dir. Bu değerler, ışımayı görünür spektrumun sarı bölgesine kesin olarak yerleştirir.Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)15 nm'dir, bu da nispeten saf, monokromatik bir sarı renk olduğunu gösterir.Işık Şiddeti Eşleştirme Oranısegmentler arasında maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir, bu da bir rakamın tüm segmentlerinde tutarlı bir görünüm için düzgün parlaklık sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, LED'lerin güvenli ve etkili bir şekilde sürülmesini yönetir.Segment Başına İleri Gerilim (VF)IF=20mA'da tipik değeri 2,6V ve maksimum değeri 2,6V'dir. Bu, aydınlatılmış bir segment üzerindeki gerilim düşüşüdür.Segment Başına Ters Akım (IR)5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 µA'dır, bu da kapalı durumdaki sızıntı akımını gösterir.Segment Başına Sürekli İleri Akım25°C'de maksimum 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve 0,33 mA/°C'lik bir düşürme faktörü vardır. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için maksimum izin verilen sürekli akımın ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça azaldığı anlamına gelir. Darbe çalışması için, belirli koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0,1ms darbe genişliği) segment başına 60 mA'lık birTepe İleri Akımıizin verilir.Segment Başına Güç Dağılımı40 mW ile sınırlıdır.

2.3 Termal ve Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği çalışma limitlerini tanımlar.Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı-35°C ila +85°C arasındadır. Bu geniş aralık, ekranı zorlu ortamlar için uygun hale getirir.Segment Başına Maksimum Ters Gerilim5V'dir; bunun aşılması LED bağlantısını bozabilir. Kritik bir işleme özelliğiLehim Sıcaklığıdır: cihaz, paketin oturma düzleminin 1,6mm (1/16 inç) altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 260°C'ye kadar 3 saniye dayanabilir. Bu, reflow lehimleme işlemlerini yönlendirmek için çok önemlidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Sağlanan veri sayfasına göre, dalga boyu (veya renk sıcaklığı), ışık akısı veya ileri gerilim için açık sınıflandırma kodları detaylandırılmamıştır. Özellikler, ışık şiddeti (200-600 µcd) ve ileri gerilim (2,05-2,6V) gibi temel parametreler için minimum, tipik ve maksimum değerler sağlar. Üretim bağlamında, üreticiler genellikle LED'leri bu aralıklar içinde daha dar performans gruplarına ayırarak tek bir parti içinde veya belirli müşteri gereksinimleri için tutarlılık sağlarlar. Tasarımcılar, uygulama için yayınlanan min/maks özelliklerin ötesinde hassas renk eşleştirmesi veya yoğunluk düzgünlüğü kritikse, mevcut sınıflandırma seçenekleri için üreticiye danışmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektriksel/optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler metinde yeniden üretilmemiş olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle şunları içerir:İleri Akım (IF) - İleri Gerilim (VF): Bu eğri, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemli olan üstel ilişkiyi gösterir.Işık Şiddeti (Iv) - İleri Akım (IF): Bu, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, genellikle çok yüksek akımlarda verim düşmeden önce kabaca doğrusal bir bölgededir.Işık Şiddeti (Iv) - Ortam Sıcaklığı (Ta): Bu eğri, LED'lerin negatif sıcaklık katsayısını gösterir; bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışı azalır.Spektral Güç Dağılımı: Belirtilen 15 nm yarı genişlikle 588 nm civarında merkezlenmiş, dalga boyları boyunca yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösteren bir çizimdir. Bu ilişkileri anlamak, parlaklık, verimlilik ve ömür için sürüş koşullarını optimize etmek için gereklidir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

Ekranın rakam yüksekliği 0,28 inç'tir (7,0 mm). Paket boyutları, tüm ölçümleri milimetre cinsinden olan detaylı bir çizimde sağlanmıştır. Toleranslar, aksi belirtilmedikçe genellikle ±0,25 mm'dir. Cihaz 16 pinli çift sıralı (DIP) bir pakettir. İç devre şeması, çoklanmış ortak katot yapılandırmasını ortaya koyar. Bu, her bir rakam için LED'lerin katotlarının birbirine bağlandığı (dört ortak katot pini: Rakam 1, 2, 3 ve 4), her bir segment türünün (A'dan G'ye, artı DP) anotlarının ise tüm rakamlara bağlı olduğu anlamına gelir. Bu yapı, rakamların hızlı bir şekilde birer birer aydınlatıldığı ve tüm rakamların sürekli yanıyormuş gibi algılanmasını sağlayan çoklama işlemine izin verir, bu da gereken sürücü pin sayısını önemli ölçüde azaltır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan temel kılavuz, lehim ısı direncidir: bileşen, paket gövdesinin 1,6mm altında ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir. Bu, dalga veya reflow lehimleme için standart bir derecelendirmedir. Reflow profilleri için, tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmayan standart kurşunsuz bir profil uygulanabilir. Önlemler arasında, takma sırasında pinler üzerinde mekanik stres uygulamaktan kaçınmak, lehimlemeden önce uygun hizalamayı sağlamak ve pinler arasında aşırı lehim köprüsü oluşmasını önlemek yer alır. Cihaz, nem emilimini önlemek için belirtilen -35°C ila +85°C depolama sıcaklık aralığında ve düşük nemli bir ortamda, kullanılana kadar orijinal nem bariyerli torbasında saklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Parça numarası LTC-2728JS'dir. Bu parça numarasıyla ilişkilendirilen açıklama "AlInGaP Sarı, Çoklanmış Ortak Katot, Sağ El Ondalık" şeklindedir. Bu, LED malzemesini, elektriksel yapılandırmayı ve ondalık noktanın konumunu belirtir. Tüp miktarları, tepsi sayıları veya makara özellikleri gibi spesifik paketleme detayları sağlanan alıntıda yer almamaktadır. Etiket tipik olarak parça numarasını, parti kodunu ve tarih kodunu içerir. Sipariş için temel parça numarası LTC-2728JS kullanılır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, net, çok haneli sayısal bir okuma gerektiren herhangi bir uygulama için idealdir. Yaygın kullanımları şunları içerir: gerilim, akım veya frekans için dijital panel metreler; zamanlayıcılar ve saatler; üretim hattı sayaçları; tıbbi cihaz okumaları (örneğin, tansiyon monitörleri); ev aleti ekranları (fırınlar, mikrodalgalar, çamaşır makineleri); ve otomotiv yedek parça göstergeleri.

8.2 Tasarım Hususları

Sürücü Devresi:Ortak katot çoklanmış tasarımı nedeniyle, neredeyse her zaman özel bir ekran sürücü entegresi (MAX7219 gibi veya çoklama yazılımı olan bir mikrodenetleyici) gereklidir. Her rakam, uygun segment anot pinlerine akım sağlarken, ortak katot pini üzerinden akım çekilerek açılır.Akım Sınırlama:Her segment anot hattı için (veya sürücü mimarisine bağlı olarak her ortak katot için) harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur; bu, ileri akımı istenen parlaklığa ve güç bütçesine bağlı olarak tipik olarak 5-20 mA arasında güvenli bir değere ayarlar. Direnç değeri R = (Vcc - VF) / IF formülü kullanılarak hesaplanabilir.Yenileme Hızı:Çoklama yapılırken, rakam başına yenileme hızı görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır, tipik olarak rakam başına 60 Hz'nin üzerinde (yani 4 rakam için toplam döngü hızı >240 Hz).Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, esnek montaj pozisyonlarına izin verir.Güç Sıralaması:Sürücü devresinin, güç açma veya kapama sırasında ters gerilim veya aşırı akım uygulamadığından emin olun.

9. Teknik Karşılaştırma

Diğer yedi segmentli teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP sarı LED'ler belirgin avantajlar sunar. Geleneksel kırmızı GaAsP veya GaP LED'lere karşı, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sağlar, bu da aynı sürücü akımı için daha fazla parlaklık sağlar. Ayrıca daha iyi sıcaklık stabilitesi ve daha uzun ömür sunar. Filtreli mavi veya beyaz LED'lere kıyasla, AlInGaP sarı doğrudan emisyon rengidir, fosfor dönüşümüyle ilişkili verim kayıplarından kaçınır. 0,28 inç rakam yüksekliği, okunabilirlik ve kart alanı tüketimi arasında iyi bir denge sunan yaygın bir boyuttur; 0,2 inç ekranlardan daha büyüktür (daha kolay görüntüleme için) ve 0,5 inç ekranlardan daha küçüktür (kompaktlık için). Çoklanmış ortak katot tasarımı, çok haneli ekranlar için standarttır ve çoklanmamış (statik sürücü) bir tasarıma kıyasla pin sayısını en aza indirir, bu da çok daha fazla G/Ç hattı gerektirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Açıklamadaki "Sağ El Ondalık" ifadesinin amacı nedir?

C: Bu, ondalık nokta segmentinin fiziksel konumunu belirtir. "Sağ El", ondalık noktanın rakamın sağında konumlandığı anlamına gelir. Bazı ekranlar sol el veya merkez ondalık nokta sunar.

S: Bu ekranı sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?

C: Hayır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Seri akım sınırlayıcı direnci olmayan sabit bir gerilim kaynağı, muhtemelen aşırı akıma izin vererek LED segmentini tahrip eder. Her zaman bir akım sınırlama şeması kullanın.

S: Tepe İleri Akımı için "1/10 Görev Döngüsü, 0,1ms Darbe Genişliği" ne anlama gelir?

C: Bu derecelendirme, yalnızca darbe çok kısa (0,1ms) ve LED çok daha uzun süre kapalı olduğunda (10% görev döngüsü sağlayarak) daha yüksek bir anlık akıma (60 mA) izin verir. Bu, çipin aşırı ısınmasını önlerken çoklama veya strobo etkileri için kısa süreli daha yüksek parlaklık elde etmenizi sağlar. Kararlı durum aydınlatması için Sürekli İleri Akım derecelendirmesini (maks. 25 mA) kullanmalısınız.

S: Pin 4, 9, 10 ve 12 "PIN YOK" olarak listelenmiş. Bu ne anlama gelir?

C: Bunlar fiziksel olarak bulunmayan pinlerdir. Paket 16 pinli bir ayak izine sahiptir, ancak yalnızca 12 pin fiilen mevcuttur ve elektriksel olarak bağlıdır. Bu, farklı iç devre yapılandırmalarını barındırırken paket boyutunu standartlaştırmak için yaygın bir uygulamadır.

S: Toplam güç tüketimini nasıl hesaplarım?

C: Çoklanmış bir ekran için güç, tüm segmentlerin toplamı değildir. Tipik bir çoklama şemasında, aynı anda yalnızca bir rakam yanar. Bu nedenle, anlık güç kabaca tamamen yanan bir rakamın gücüdür (örneğin, 8 segment * segment başına IF * VF). Ortalama güç ise bu değerin rakam sayısına bölünmesidir (eşit açık süreler için).

11. Pratik Kullanım Örneği

Örnek: 4 Haneli Voltmetre Okuması Tasarımı.Bir tasarımcı, 0,00V ila 19,99V'u göstermek için bir dijital voltmetre yapıyor. Parlaklığı ve okunabilirliği için LTC-2728JS'yi seçiyor. Gerilimi ölçmek için analog-dijital dönüştürücü (ADC) olan bir mikrodenetleyici kullanıyor. Mikrodenetleyicinin yazılımı, ADC okumasını BCD (İkili Kodlanmış Ondalık) formatına dönüştürür. Dört G/Ç pini, ortak katot pinlerini (Rakam 1-4) sürmek için açık drenaj çıkışları olarak yapılandırılır. Diğer yedi G/Ç pini (artı ondalık nokta için bir tane), segment anotlarını (A-G, DP) sürmek için, her biri 100Ω'luk akım sınırlayıcı dirençler (Vcc=5V, VF~2,6V, IF~20mA için hesaplanmış) üzerinden itme-çekme çıkışları olarak yapılandırılır. Yazılım, dört rakamı 1 kHz hızında (rakam başına 250 Hz) döngüsel olarak tarayan bir zamanlayıcı kesmesi uygular. Kesme rutininde, tüm rakamları kapatır, bir sonraki rakam için segment desenini çıkarır ve ardından o rakamın katodunu açar. Bu, ölçülen gerilimi gösteren kararlı, titremesiz bir ekran oluşturur.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Çalışma prensibi, bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesansa dayanır. AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) kristal yapısı, doğrudan bant aralıklı bir yarı iletkendir. İleri öngerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler, aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme sırasında açığa çıkan enerji, foton (ışık) olarak yayılır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir - bu durumda sarı (~587-588 nm). Şeffaf olmayan GaAs alt tabakası, aşağıya doğru yayılan herhangi bir ışığı emer, "soluk" bir görünüme neden olabilecek iç yansımayı önleyerek kontrastı iyileştirir. Yedi segmentli format, yedi bağımsız kontrollü çubuk şeklindeki LED'in (segment) farklı kombinasyonlarda aydınlatılarak 0-9 rakamlarını ve bazı harfleri oluşturabildiği standartlaştırılmış bir desendir.

13. Gelişim Trendleri

Yedi segmentli ekranlar ve benzeri ayrık LED göstergelerdeki trend, daha yüksek verimlilik, daha düşük güç tüketimi ve gelişmiş güvenilirlik yönünde devam etmektedir. Temel AlInGaP teknolojisi olgun olsa da, işlem iyileştirmeleri daha iyi iç kuantum verimliliği ve ışık çıkarma sağlar. Sürücü elektroniğinin entegrasyonu artmaktadır; yerleşik denetleyiciler, I2C veya SPI arayüzleri ve hatta otomatik parlaklık ayarı için ortam ışık sensörleri ile "akıllı" ekranlara doğru ilerlenmekte, bu da sistem mikrodenetleyicisi üzerindeki tasarım yükünü azaltmaktadır. Form faktörü açısından, daha ince paketler ve daha yüksek yoğunluklu bilgi ekranı için daha küçük piksel aralıkları için sürekli bir baskı vardır. Ancak, standart endüstriyel okumalar için, LTC-2728JS tarafından kullanılan klasik delikli DIP paketi, sağlamlığı, prototipleme için kolay elle lehimlenebilirliği ve zorlu ortamlarda kanıtlanmış güvenilirliği nedeniyle popülerliğini korumaktadır.