İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
- 2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler
- 2.2 Elektriksel Karakteristikler
- 2.3 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- . Mechanical and Package Information
- . Soldering and Assembly Guidelines
- . Application Suggestions
- .1 Typical Application Scenarios
- .2 Design Considerations
- . Technical Comparison
- . Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
- . Practical Use Case
- . Operating Principle
- . Technology Trends
1. Ürün Genel Bakışı
LTP-4823KF, çift haneli, 16 segmentli alfanümerik bir LED ekran modülüdür. Temel işlevi, elektronik cihazlarda alfanümerik karakterleri (harf ve rakamları) göstermektir. Çekirdek teknoloji, Sarı Turuncu ışık yayılımı üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken malzemesini kullanır. Bu cihaz, ortak anot konfigürasyonu olarak sınıflandırılır; yani her hanenin LED'lerinin anotları dahili olarak birbirine bağlanmıştır, bu da çoklama sürücü devrelerini basitleştirir. Ekran, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir.
1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
Bu ekranın temel avantajları, AlInGaP teknolojisinden ve tasarımından kaynaklanmaktadır. Yüksek parlaklık ve mükemmel kontrast sunar, bu da görünürlüğün kritik olduğu uygulamalar için uygun kılar. Geniş görüş açısı, ekranın çeşitli pozisyonlardan okunabilir kalmasını sağlar. Katı hal yapısı, diğer ekran teknolojilerine kıyasla yüksek güvenilirlik ve uzun çalışma ömrü sağlar. Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu uygulamalar için önemli bir avantajdır. Bu ekran tipik olarak endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, satış noktası terminalleri, enstrümantasyon ve net, güvenilir sayısal veya sınırlı alfanümerik bir okuma gerektiren herhangi bir gömülü sistem için hedeflenmiştir.
2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen elektriksel ve optik parametrelerin nesnel ve ayrıntılı bir yorumunu sağlar.
2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler
Birincil optik karakteristikOrtalama Işık Şiddeti (Iv)dir ve mikrokandela (µcd) cinsinden ölçülür. 1mA ileri akım (IF) standart test koşulu altında, şiddet minimum 500 µcd'den tipik 1300 µcd değerine kadar değişir. Bu parametre, segmentlerin algılanan parlaklığını tanımlar. Işık, IF=20mA'da ölçülenTepe Yayılım Dalga Boyu (λp)611 nm veBaskın Dalga Boyu (λd)605 nm olarak karakterize edilir. Bu değerler, yayılımı görünür spektrumun sarı-turuncu bölgesine kesin olarak yerleştirir.Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)17 nm'dir, bu da yayılan ışığın spektral saflığını gösterir. Daha dar bir yarı genişlik genellikle daha doygun bir renk anlamına gelir.
2.2 Elektriksel Karakteristikler
Ana elektriksel parametreSegment Başına İleri Gerilim (VF)dir. 20mA sürücü akımında, tipik ileri gerilim 2.6V'dur, minimum değer ise 2.05V'dur. Bu değer, LED'ler için akım sınırlama devresi tasarlamak için çok önemlidir.Segment Başına Ters Akım (IR), 5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 100 µA olarak belirtilmiştir, bu da kapalı durumdaki sızıntı akımını gösterir. Benzer ışık alanı içindeki segmentler içinIşık Şiddeti Eşleştirme Oranımaksimum 2:1'dir. Bu, aynı koşullar altında en parlak segmentin en sönük segmentten iki kattan fazla parlak olmaması gerektiği anlamına gelir, böylece düzgün bir görünüm sağlanır.
2.3 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres sınırlarını tanımlar.Segment Başına Ortalama Güç Dağılımı70 mW'ı aşmamalıdır.Segment Başına Tepe İleri Akım60 mA ile sınırlıdır, oysaSegment Başına Ortalama İleri Akım25°C'de 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve 25°C üzerinde lineer olarak 0.33 mA/°C oranında düşürülür. Bu düşürme, yüksek sıcaklık ortamlarında termal yönetim için gereklidir. MaksimumSegment Başına Ters Gerilim5V'dur. CihazSıcaklık Aralığı-35°C ila +105°C içinde çalıştırılabilir ve depolanabilir.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Veri sayfası, ışık şiddeti için bir sınıflandırma tablosu içerir. Sınıflandırma, tutarlılığı sağlamak için LED'lerin ölçülen performans parametrelerine göre sınıflandırıldığı (gruplandırıldığı) bir kalite kontrol sürecidir. LTP-4823KF için, LED'ler IF=1mA'da ölçülen ortalama ışık şiddetine göre sınıflara (F, G, H, J, K) ayrılır. Aralıklar şöyledir: F (321-500 µcd), G (501-800 µcd), H (801-1300 µcd), J (1301-2100 µcd) ve K (2101-3400 µcd). Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli bir parlaklık seviyesine sahip parçaları seçmelerine olanak tanır, böylece birden fazla ekran arasında düzgünlük sağlanır veya bir tasarımın parlaklık gereksinimi tam olarak karşılanır.
4. Performans Eğrisi Analizi
While the specific curves are not detailed in the provided text, typical performance curves for such devices would include:
- IV Curve (Current vs. Voltage):Shows the relationship between forward current and forward voltage. It is non-linear, with a turn-on voltage (around 2V for AlInGaP) after which current increases rapidly with small increases in voltage. This highlights the need for constant-current drive.
- Luminous Intensity vs. Forward Current:Demonstrates how light output increases with drive current. It is generally linear over a range but will saturate at very high currents due to thermal and efficiency droop.
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature:Shows how light output decreases as the junction temperature of the LED increases. This curve is critical for applications operating over a wide temperature range.
- Spectral Distribution:A plot of relative intensity versus wavelength, showing the peak at ~611 nm and the shape of the emission spectrum.
. Mechanical and Package Information
The LTP-4823KF has a standard dual-digit LED display footprint. The package dimensions are provided in millimeters. Key mechanical notes include: all dimension tolerances are ±0.25 mm unless specified otherwise, and the pin tip shift tolerance is ±0.4 mm. The device features 20 pins in a single row. The internal circuit diagram shows it is a common anode configuration for two 16-segment characters, with a right-hand decimal point (D.P.). The pin connection table meticulously lists the cathode connection for each segment (A-U, D.P., and common anodes for Character 1 and Character 2). Pin 14 is noted as \"No Connection\" (N.C.).
. Soldering and Assembly Guidelines
The datasheet specifies soldering conditions: the device can be subjected to a soldering iron temperature of 260°C for 3 seconds, with the iron tip positioned 1/16 inch (approximately 1.6 mm) below the seating plane of the package. It is crucial not to exceed this maximum temperature rating during assembly to prevent damage to the internal LED chips and the plastic package. For wave or reflow soldering, standard profiles for through-hole components should be followed, ensuring the peak body temperature does not exceed the maximum storage temperature of 105°C.
. Application Suggestions
.1 Typical Application Scenarios
This display is ideal for any device requiring a clear, two-digit readout with occasional alphabetic indicators. Common uses include: digital multimeters, frequency counters, timers, process controllers, medical devices (e.g., patient monitors), household appliances (e.g., ovens, thermostats), and automotive diagnostic tools.
.2 Design Considerations
- Drive Circuit:As a common anode display, it is best driven by a multiplexing circuit. A microcontroller can sink current through the segment cathodes (via current-limiting resistors) while sequentially enabling the common anode pins for each digit.
- Current Limiting:Always use series resistors for each segment cathode or in the common anode path to limit the current to the desired value (e.g., 10-20 mA for full brightness). Calculate the resistor value using R = (Vcc - Vf) / If, where Vf is the forward voltage from the datasheet.
- Refresh Rate:When multiplexing two digits, ensure the refresh rate is high enough (typically >60 Hz) to avoid visible flicker.
- Viewing Angle:Position the display considering its wide viewing angle to maximize usability for the end-user.
. Technical Comparison
Compared to older technologies like red GaAsP LEDs, the AlInGaP used in the LTP-4823KF offers significantly higher luminous efficiency, resulting in greater brightness for the same drive current. Compared to single-digit displays, this dual-digit unit saves board space and simplifies assembly. Versus dot-matrix displays, 16-segment units offer a simpler drive interface (20 pins vs. more for a matrix) but are limited to alphanumeric characters and a few symbols, not full graphics.
. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
Q: What is the purpose of the \"No Connection\" pin (Pin 14)?
A: This pin is mechanically present but not electrically connected to any internal component. It is often included for mechanical stability during soldering or to maintain a standard pinout footprint across a family of similar devices.
Q: How do I interpret the \"Luminous Intensity Matching Ratio\" of 2:1?
A: This is a uniformity specification. It means that under identical driving conditions, the measured luminous intensity of any one segment should not be more than double the intensity of any other segment on the same display. This ensures a consistent look across all lit segments.
Q: Can I drive this display with a 5V supply?
A: Yes, but you must use a current-limiting resistor. With a typical Vf of 2.6V at 20mA, the required resistor value would be R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohms. Always verify the actual Vf from your specific batch and adjust the resistor value accordingly to achieve the desired current.
. Practical Use Case
Scenario: Designing a Simple Digital Timer.The LTP-4823KF is perfect for displaying minutes and seconds (MM:SS). A microcontroller would control the display via multiplexing. One I/O port would control the 18 segment cathodes (through transistors or a driver IC), and two other I/O pins would control the two common anodes. The firmware would update the segment data and switch between the two digits rapidly. The high brightness ensures the timer is visible in a well-lit room, and the low power consumption is beneficial if the device is battery-operated.
. Operating Principle
The device operates on the principle of electroluminescence in a semiconductor p-n junction. When a forward voltage exceeding the diode's turn-on voltage is applied across the anode and cathode of an LED segment, electrons and holes recombine in the active region (the AlInGaP layer). This recombination releases energy in the form of photons (light). The specific composition of the AlInGaP alloy determines the bandgap energy, which in turn dictates the wavelength (color) of the emitted light, in this case, yellow-orange. Each of the 16 segments is an individual LED or a combination of LEDs, and by selectively illuminating these segments, alphanumeric characters can be formed.
. Technology Trends
While 16-segment displays like the LTP-4823KF remain relevant for specific applications, the broader trend in information display is towards higher integration and flexibility. Dot-matrix OLED and LCD displays are becoming more cost-competitive and offer full alphanumeric and graphic capabilities. However, LED segment displays retain advantages in extreme environments (wide temperature range, high brightness) and for applications where simplicity, reliability, and long lifespan are paramount. The underlying AlInGaP technology continues to see improvements in efficiency and lifetime. Furthermore, there is a constant industry drive towards even lower power consumption and compliance with environmental regulations like RoHS, which this device already meets with its lead-free package.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |