LTD-5721AJS LED Gösterge Veri Sayfası - 0.56 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Sarı - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTD-5721AJS, yüksek performanslı, düşük güç tüketimli bir yedi segmentli LED gösterge modülüdür. Temel işlevi, elektronik cihazlarda net ve parlak sayısal ve sınırlı alfanümerik karakter çıktısı sağlamaktır. Çekirdek teknoloji, sarı-turuncu-kırmızı spektrumunda yüksek verimliliği ve mükemmel renk saflığı ile tanınan Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesine dayanmaktadır. Bu spesifik cihaz, baskın dalga boyu ile karakterize edilen sarı bir ışık yayar. Gösterge, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği önemli ölçüde artıran açık gri yüzey ve beyaz segment rengine sahiptir. Işık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da üretim partileri arasında tutarlı parlaklık seviyeleri sağlayarak, düzgün görsel çıktı gerektiren uygulamalar için kritik bir öneme sahiptir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu gösterge, güç verimliliği, güvenilirlik ve görsel netliğin çok önemli olduğu uygulamalar için tasarlanmıştır. Segmentlerin 1mA kadar düşük akımlarda çalışabilmesiyle düşük akım gereksinimi, taşınabilir ölçüm cihazları, el tipi sayaçlar, tüketici elektroniği ve endüstriyel kontrol panelleri gibi pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlar için ideal kılar. Yüksek parlaklık ve geniş görüş açısı, gösterilen bilginin çeşitli açılardan kolayca okunabilmesini sağlar; bu, panele monte edilmiş ekipmanlar için kritik bir özelliktir. LED teknolojisinin katı hal güvenilirliği, hareketli parça olmadan uzun bir çalışma ömrü sunar ve mekanik aşınmanın endişe kaynağı olduğu zorlu ortamlar için uygundur. Sürekli ve düzgün segmentler, temiz ve profesyonel bir görünüm sağlayarak mükemmel bir karakter görünümüne katkıda bulunur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlanan elektriksel ve optik özelliklerin ayrıntılı ve nesnel bir analizini sunar. Bu parametreleri anlamak, doğru devre tasarımı ve sistem entegrasyonu için gereklidir.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Temel optik parametreler, standart test koşulları altında (genellikle 25°C ortam sıcaklığında) ölçülür.Ortalama Işık Şiddeti (Iv)segment başına 1mA ileri akım (IF) ile sürüldüğünde minimum 320 µcd ile tipik 700 µcd arasında değişir. Bu parametre, yayılan ışığın algılanan parlaklığını nicelendirir.Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp)588 nm'dir ve spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyunu gösterir.Baskın Dalga Boyu (λd)587 nm'dir; bu, insan gözü tarafından yayılan ışığın rengine en iyi uyan tek dalga boyudur.Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)15 nm'dir ve yayılan ışığın bant genişliğini tanımlar; daha dar bir yarı genişlik, daha monokromatik ve daha saf bir renk anlamına gelir. Işık şiddeti, insan görsel algısı ile ilişkilendirilmiş ölçümler sağlamak için CIE fotopik göz tepki eğrisini yaklaşık olarak temsil eden bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçülür.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, sürücü devresi için çalışma sınırlarını ve gereksinimlerini tanımlar.Segment Başına İleri Gerilim (VF)20mA test akımında 2.05V (min) ile 2.6V (max) arasındadır. Bu, LED iletimdeyken üzerindeki gerilim düşümüdür. Tasarımcılar, sürücü devresinin bu gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.Segment Başına Ters Akım (IR)5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 100 µA'dır ve LED ters kutuplandığında oluşan kaçak seviyesini gösterir. Mutlak Maksimum Değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir. Bunlar arasında segment başına maksimumGüç Dağılımı40 mW, birTepe İleri Akım60 mA (darbe koşulları altında) veSürekli İleri Akım25 mA bulunur; bu akım 25°C üzerinde 0.33 mA/°C oranında doğrusal olarak düşürülmelidir. MaksimumTers Gerilim5V'dir.

2.3 Termal ve Çevresel Değerler

Cihaz içinÇalışma Sıcaklığı Aralığı-35°C ila +85°C ve aynıDepolama Sıcaklığı Aralığıbelirtilmiştir. Bu geniş aralık, çoğu ticari ve endüstriyel ortamda işlevselliği garanti eder.Lehimleme Sıcaklığıspesifikasyonu montaj için kritiktir: cihaz, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altındaki bir noktada 260°C'de 3 saniye dayanabilir. Bu, LED çiplerine veya paketine termal hasarı önlemek için yeniden akış lehimleme profilini yönlendirir.

3. Kategorilendirme Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Kategorize Edilmiş" olduğunu belirtir. Bu, üretim sonrası bir kategorilendirme veya sınıflandırma sürecini ima eder. Bu alıntıda spesifik kategori kod detayları verilmemiş olsa da, bu tür göstergeler için tipik kategorilendirme, standart bir test akımında (örn. 1mA veya 20mA) ölçülen ışık şiddetine göre birimleri gruplamayı içerir. Bu, tek bir üretim siparişi veya montajı içinde tüm rakamların eşleşen parlaklığa sahip olmasını sağlayarak, çok rakamlı bir göstergede düzensiz aydınlanmayı önler. Tasarımcılar, uygulamaları için tutarlılık gereksinimlerini belirlemek üzere spesifik kategorilendirme yapısı ve kodları için üreticiye danışmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihaz davranışını tek nokta spesifikasyonlarının ötesinde anlamak için gerekli olan "Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Spesifik grafikler sağlanan metinde gösterilmemiş olsa da, bu tür LED'ler için standart eğriler genellikle şunları içerir:Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi): Bu, parlaklığın akımla genellikle doğrusal altı bir şekilde nasıl arttığını gösterir ve düşük akımlardaki verimliliği vurgular.İleri Gerilim - İleri Akım: Bu eğri, akım sınırlayıcı devreler veya sabit akım sürücüleri tasarlamak için hayati öneme sahiptir.Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Bu, ışık çıktısının termal düşüşünü gösterir ve yüksek sıcaklık uygulamaları için kritiktir.Spektral Dağılım: 588 nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, dalga boyları boyunca bağıl gücü gösteren bir grafiktir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, ayrıntılı bir paket boyut çizimi ile sunulmaktadır (aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden ve standart tolerans ±0.25mm'dir). Bu çizim, PCB ayak izi tasarımı için kritiktir ve uygun oturma ve hizalamayı sağlar. Gösterge, 0.56 inç (14.22 mm) rakam yüksekliğine sahiptir. Standart çift rakamlı, sağ taraflı ondalık nokta konfigürasyonunda tedarik edilir. Paket, elektriksel bağlantı için 18 pini içerir.

5.1 Pin Konfigürasyonu ve Polarite Tanımlama

Pin bağlantı tablosu sağlanmıştır. LTD-5721AJS birOrtak Anottipi göstergedir. Bu, bir rakamdaki tüm segmentlerin anot terminallerinin dahili olarak birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Rakam 1 ve 2'nin ayrı ortak anot pinleri vardır (sırasıyla Pin 14 ve Pin 13). Her segment (A'dan G'ye, artı Ondalık Nokta) kendi bireysel katot pinine sahiptir. Bir segmenti aydınlatmak için, ilgili katotun daha düşük bir gerilime (toprak) bağlanması, o rakamın ortak anotunun ise daha yüksek bir gerilimde (besleme) tutulması gerekir. Sağ taraflı ondalık nokta dahildir. Pin 1 açıkça "Bağlantı Yok" (N.C.) olarak işaretlenmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Hasarı önlemek için lehimleme spesifikasyonlarına uyulması zorunludur. Ana parametre, oturma düzleminin 1.6mm altında ölçülen, 3 saniye için izin verilen maksimum 260°C lehimleme sıcaklığıdır. Bu, bileşen gövdesinde güvenlik payı sağlamak için muhtemelen 250-255°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığına sahip standart kurşunsuz yeniden akış profiline karşılık gelir. Taşıma sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleri alınmalıdır. Depolama için, kuru bir ortamda -35°C ila +85°C belirtilen aralığı korunmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, aşağıdakiler de dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi için mükemmel şekilde uygundur:Test ve Ölçüm Ekipmanları: Dijital multimetreler, osiloskoplar, frekans sayaçları.Endüstriyel Kontroller: Proses göstergeleri, zamanlayıcı ekranları, kontrol paneli okumaları.Tüketici Elektroniği: Ses ekipmanı ekranları, cihaz kontrolleri.Tıbbi Cihazlar: Taşınabilir monitörler, teşhis ekipmanları.Otomotiv Yan Sanayi: Göstergeler ve enstrümantasyon.

7.2 Tasarım Hususları

Sürücü Devresi: Her segment katodu için sabit akım sürücüleri veya uygun akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Hesaplamalar, ileri gerilimi (VF) ve istenen akımı (IF) hesaba katmalıdır. Düşük güçlü çalışma için, veri sayfasına göre segment başına 1-5mA ile sürmek mümkündür.Çoklama (Multiplexing): İki rakamın ayrı ortak anotları olduğundan, kolayca çoklanabilirler. Bu, bir seferde bir rakamın anodunu sırayla etkinleştirirken, o rakamın segment verilerini katot hatlarında sunmayı içerir. Çoklama, gereken sürücü pin sayısını azaltır ve toplam güç tüketimini düşürebilir.Görüş Açısı: Geniş görüş açısı, esnek panel montajına olanak tanır.Parlaklık Eşleştirme: Uygulama için birden fazla birim arasında tutarlı parlaklık kritikse, ışık şiddeti kategorilendirmesi belirtin.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart kırmızı GaAsP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP tabanlı LTD-5721AJS, önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunarak aynı akımda daha fazla parlaklık veya daha düşük akımda eşdeğer parlaklık sağlar. Sarı renk, koyu arka planlara karşı mükemmel kontrast sağlar ve genellikle yüksek görünürlüğü nedeniyle tercih edilir. Düşük akım kapasitesi (1mA'ya kadar), daha yüksek sürüş akımı gerektiren göstergelerden önemli bir farklılaştırıcıdır ve taşınabilir cihazlarda daha uzun pil ömrü sağlar. Işık şiddeti için kategorilendirme, görsel tutarlılık gerektiren uygulamalarda, bu tür bir sınıflandırması olmayan göstergelere göre bir avantaj sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu göstergiyi 3.3V bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?C: Evet. Maksimum ileri gerilim 2.6V'dir. Seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanırken, 3.3V besleme, akımı güvenilir bir şekilde kontrol etmek için yeterli baş payı sağlar (3.3V - 2.6V = 0.7V).

S: "Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı" 2:1'in amacı nedir?C: Bu oran (Iv-m), tek bir cihaz içinde herhangi bir segmentin ışık şiddetinin, en parlak segmentin şiddetinin yarısından az olmayacağını gösterir. Bu, bir rakam içinde düzgünlüğü garanti eder.

S: Ortak anotlu bir gösterge için bunu nasıl bağlarım?C: Ortak anot pin(ler)ini pozitif besleme geriliminize bağlayın (çoklama yapılıyorsa bir sürücü transistörü üzerinden). Her segment katot pinini, segmenti AÇIK konuma getirmek için düşük seviyeye çeken bir akım çekiciye (örn. yeterli akım kapasitesine sahip bir mikrodenetleyici G/Ç pini veya bir sürücü IC'si) bağlayın.

10. Pratik Tasarım Örneği

5V besleme ile çalışan ve bir mikrodenetleyici tarafından kontrol edilen basit bir iki rakamlı sayaç tasarlamayı düşünün. Mikrodenetleyicinin G/Ç pinleri LED'ler için yeterli akımı kaynaklayamaz/çekemez. Bu nedenle, katotlar için akım çekmek üzere 74HC595 kaydırmalı kaydedici veya özel bir LED sürücüsü (örn. MAX7219) gibi bir sürücü IC'si kullanılır. Çoklama için mikrodenetleyici kontrolü altında ortak anotlara (Rakam 1 & 2) 5V beslemeyi anahtarlamak için iki NPN transistör (örn. 2N3904) kullanılır. Akım sınırlayıcı dirençler katot hatlarına yerleştirilir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF - Vce_doy) / IF. Vcc=5V, VF=2.2V (tipik), sürücünün Vce_doy ~0.2V ve istenen IF=5mA varsayılırsa: R = (5 - 2.2 - 0.2) / 0.005 = 520 Ohm. Standart 510 veya 560 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır. Mikrodenetleyici yazılımı, segment verilerini senkronize olarak güncellerken, Rakam 1 ve Rakam 2'yi hızlı bir hızda (örn. her biri 100Hz) dönüşümlü olarak etkinleştirerek her iki rakamın da sürekli yanıyormuş gibi görünmesini sağlar.

11. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu göstergedeki LED çipleri, opak olmayan bir Galyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde epitaksiyel olarak büyütülmüş AlInGaP'den (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) üretilmiştir. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte olur ve burada yeniden birleşirler. AlInGaP'de bu yeniden birleşme, enerjiyi esas olarak sarı-turuncu-kırmızı spektrumdaki fotonlar şeklinde (sarı için yaklaşık 587-590 nm) salar. Opak olmayan substrat, üretilen ışığın daha fazlasının çipin üstünden çıkmasına yardımcı olarak, bazı eski tasarımlara kıyasla harici kuantum verimliliğini artırır. Yedi segmentli format, birden fazla bu tür LED çipini (veya elektriksel olarak izole edilmiş birden fazla ekleme sahip tek bir çipi) yedi çubuk (segment) ve bir ondalık nokta deseninde yerleştirerek oluşturulur. Bu segmentleri seçici olarak enerjilendirerek sayısal karakterler (0-9) ve bazı harfler oluşturulabilir.

12. Teknoloji Trendleri

AlInGaP, yüksek verimli kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler için baskın bir teknoloji olmaya devam ederken, daha geniş gösterge teknolojisi manzarası gelişmektedir. Yedi segmentli uygulamalar için, ultra düşük güçlü IoT ve giyilebilir cihazları desteklemek üzere daha da düşük çalışma akımları ve gerilimlerine doğru bir eğilim devam etmektedir. Ayrıca, sürücü IC'sini ve bazen bir mikrodenetleyiciyi aynı pakete dahil eden, tasarımı basitleştiren daha yüksek entegrasyona doğru bir hareket vardır. Malzemeler açısından, AlInGaP olgunlaşmış olsa da, perovskit LED'ler ve diğer yeni yarı iletkenler üzerine yapılan araştırmalar gelecekte alternatifler sunabilir. Ancak, güvenilirlik, spesifik renk noktaları ve maliyet etkinliği gerektiren standart gösterge ve sayısal gösterge uygulamaları için, LTD-5721AJS gibi AlInGaP tabanlı göstergelerin öngörülebilir gelecekte yaygın olmaya devam etmesi beklenmektedir.