LTD-4708JG LED Gösterge Veri Sayfası - 0,4 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2,6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTD-4708JG, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, çift haneli, yedi segmentli alfanümerik bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, ayrı ayrı adreslenebilir LED segmentleri kullanarak iki rakamı (0-9) görsel olarak temsil etmektir. Çekirdek teknoloji, yüksek verimli yeşil ışık yayılımı üretmesiyle bilinen, şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerinde büyütülmüş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır. Cihaz, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran, beyaz segment işaretlemeli gri bir ön panele sahiptir.

Gösterge, ortak katot tipi olarak sınıflandırılır, yani her bir rakam için LED'lerin katotları dahili olarak birbirine bağlanmıştır. Bu konfigürasyon, sürücü devrelerinde çoklama işlemini basitleştirerek, daha az sayıda mikrodenetleyici G/Ç pini ile birden fazla rakamın kontrol edilmesine olanak tanır. Temel avantajları arasında sürekli ve düzgün segmentler sayesinde mükemmel karakter görünümü, yüksek parlaklık ve kontrast, farklı konumlardan görünürlük için geniş bir görüş açısı ve LED teknolojisinin doğasında bulunan katı hal güvenilirliği yer alır. Paket, kurşunsuz olarak RoHS direktiflerine uygundur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, göstergenin işlevselliğinin merkezinde yer alır. Segment başına standart test akımı olan 1mA'de, ortalama ışık şiddeti minimum 320 µcd'den tipik 850 µcd değerine kadar değişir. Bu parametre, algılanan parlaklığı tanımlar. Baskın dalga boyu (λd) 572 nm olarak belirtilmiştir ve bu da yayılımı görünür spektrumun yeşil bölgesine yerleştirir. Tepe yayılım dalga boyu (λp) 571 nm'dir ve spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir; bu, nispeten saf ve doygun bir yeşil renk olduğunu gösterir. Benzer ışık alanı içindeki segmentler arasındaki ışık şiddeti eşleşmesinin 2:1 oranı içinde olması garanti edilir; bu, görüntülenen karakter boyunca düzgün bir parlaklık sağlar. Seçilmemiş segmentlerin istenmeyen aydınlatması olan çapraz konuşma ≤ %2,5 olarak belirtilmiştir.

2.2 Elektriksel Özellikler

Elektriksel parametreler, cihazın çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar. Segment başına ileri gerilim (VF), 1mA'lik bir ileri akımda (IF) tipik olarak 2,6V ve maksimum 2,6V'dir. Bu değer, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir. Mutlak maksimum değerler sert sınırlar belirler: segment başına sürekli ileri akım 25 mA'dir ve 25°C ortam sıcaklığının üzerinde 0,28 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır. Darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0,1ms darbe genişliği) 60 mA'lik bir tepe ileri akıma izin verilir. Segment başına maksimum ters gerilim 5V'dur ve yalnızca ters akımı (IR, VR=5V'de maks 100 µA) test etmek içindir ve sürekli çalışma için değildir. Segment başına maksimum güç dağılımı 70 mW'dır.

3. Mekanik ve Paket Bilgisi

Göstergenin rakam yüksekliği 0,4 inç'tir (10,0 mm). Paket boyutları detaylı bir çizimde verilmiştir. Önemli mekanik notlar şunları içerir: tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0,25 mm'dir; pin ucu kayma toleransı ±0,4 mm'dir; önerilen PCB delik çapı 1,0 mm'dir. Kozmetik özellikler de tanımlanmıştır: segmentler üzerindeki yabancı madde ≤10 mil, yüzey mürekkep kirliliği ≤20 mil, eğilme ≤1/100 ve segmentler içindeki kabarcıklar ≤10 mil ile sınırlandırılmıştır.

4. Pin Konfigürasyonu ve Dahili Devre

Cihaz 10 pinli bir konfigürasyona sahiptir. Dahili devre şeması, her biri bir rakam için (Rakam 1 ve Rakam 2) olmak üzere iki ortak katot düğümü gösterir. A'dan G'ye kadar olan segmentlerin ve ondalık noktanın (D.P.) anotları ayrı pinlere çıkarılmıştır. Spesifik pin ataması şu şekildedir: 1 (Anot C), 2 (Anot D.P.), 3 (Anot E), 4 (Ortak Katot Rakam 2), 5 (Anot D), 6 (Anot F), 7 (Anot G), 8 (Anot B), 9 (Ortak Katot Rakam 1), 10 (Anot A). Bu düzenleme, harici sürücü devresi tasarlamak için gereklidir.

5. Mutlak Maksimum Değerler ve Çalışma Koşulları

Kalıcı hasarı önlemek için bu değerlere kesinlikle uyulması gerekir. Cihaz -35°C ila +105°C arasındaki bir ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir ve aynı aralıkta saklanabilir. Montaj sırasında lehimleme için, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1,6 mm) altında 260°C'de 3 saniyelik bir koşul belirtilmiştir. Montaj sırasında maksimum sıcaklık değerinin aşılmasından kaçınılmalıdır.

6. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektriksel/optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, bu tür eğriler genellikle ileri akım (IF) ile ışık şiddeti (IV) arasındaki ilişkiyi gösterir ve parlaklığın maksimum değere kadar akımla nasıl arttığını gösterir. Ayrıca ileri gerilimin (VF) akıma karşı değişimini ve ışık şiddetinin ortam sıcaklığıyla değişimini de gösterebilirler. Bu eğriler, tasarımcıların verimliliği ve ömrü korurken istenen parlaklık için sürücü akımını optimize etmeleri ve yüksek sıcaklıklarda performans düşüşünü anlamaları için hayati öneme sahiptir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, kompakt, parlak ve güvenilir sayısal göstergeler gerektiren uygulamalar için uygundur. Yaygın kullanımları arasında test ve ölçüm ekipmanları (multimetreler, frekans sayaçları), endüstriyel kontrol panelleri, tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, fırınlar, çamaşır makineleri), otomotiv gösterge paneli okumaları (yan sanayi aksesuarları için) ve satış noktası terminalleri yer alır. Yüksek parlaklığı ve geniş görüş açısı, yüksek ortam ışığına sahip ortamlar için uygun olmasını sağlar.

7.2 Tasarım Kılavuzu

Bu göstergeyi entegre ederken, birkaç faktör göz önünde bulundurulmalıdır.Akım Sınırlama:Segment başına ileri akımı ayarlamak için her anot veya katot hattı için harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur; bu akım genellikle gereken parlaklığa ve güç bütçesine bağlı olarak 1-20 mA arasındadır. Direnç değeri R = (Vcc - VF) / IF formülü kullanılarak hesaplanabilir; burada VF tipik ileri gerilimdir.Çoklama:Çift haneli ortak katot göstergeler için, çoklamalı bir sürüş şeması en verimli olanıdır. Bu, bir seferde bir rakamın ortak katodunu (bir transistör anahtarı aracılığıyla) sırayla etkinleştirmeyi ve o rakamın istenen segmentleri için doğru anot desenlerini uygulamayı içerir. Yenileme hızı, görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır (genellikle >60 Hz).PCB Yerleşimi:Güvenilir lehimleme için önerilen 1,0 mm delik boyutunu takip edin. Segment akımı için yeterli iz genişliği sağlayın.Görüş Açısı:Göstergenin belirtilen görüş açısını dikkate alarak, son kullanıcı için optimal görünürlük sağlayacak şekilde konumlandırın.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaP (Galyum Fosfit) yeşil LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar ve aynı sürücü akımı için daha büyük parlaklık sağlar. Şeffaf olmayan bir GaAs substratının kullanılması, dahili ışık saçılımını azaltarak kontrastı iyileştirir. Beyaz segmentli gri yüz, tamamen siyah veya tamamen gri yüzlere kıyasla kontrastı artıran bir tasarım tercihidir. Özel bir yedi segmentli paket olması, rakamlar oluşturmak için ayrık LED'ler kullanmaya kıyasla daha entegre ve mekanik olarak sağlam bir çözüm sunar; bu da montaj süresini kısaltır ve tutarlı segment hizalaması sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Ortak katot konfigürasyonunun amacı nedir?

C: Birden fazla rakamı çoklamak için devre tasarımını basitleştirir. Rakam başına 14+ segmentin her biri için ayrı bir toprak bağlantısına ihtiyaç duymak yerine, rakam başına yalnızca bir tane gerekir; bu da gereken sürücü hattı sayısını büyük ölçüde azaltır.

S: Akım sınırlayıcı direnç değerini nasıl hesaplarım?

C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (Besleme Gerilimi - LED İleri Gerilimi) / İstenen İleri Akım. 5V besleme, 2,6V VF ve 10mA istenen IF için: R = (5 - 2,6) / 0,01 = 240 Ohm. Her zaman en yakın standart değeri kullanın ve güç değerini doğrulayın.

S: Bu göstergeyi akım sınırı olmadan sabit bir gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?

C: Hayır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri gerilimlerinin bir toleransı vardır ve sıcaklıkla azalır. VF'yi aşan bir gerilim kaynağına doğrudan bağlamak, aşırı akıma neden olarak segmenti potansiyel olarak tahrip edebilir. Seri bir direnç veya sabit akım sürücüsü şarttır.

S: "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" ne anlama gelir?

C: Bu, cihazların ölçülen ışık çıkışlarına göre sınıflandırıldığını veya ayrıldığını gösterir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip parçaları seçmelerine olanak tanır; bu, düzgünlüğün önemli olduğu çok haneli göstergeler için kritiktir.

10. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Bir mikrodenetleyici kullanarak basit bir iki haneli sayaç tasarlamayı düşünün. Mikrodenetleyici, akım sınırlayıcı dirençler aracılığıyla segment anotlarına (A-G ve DP) bağlı 8 G/Ç pinine sahip olacaktır. İki ek G/Ç pini, iki ortak katot pinine (Rakam 1 ve Rakam 2) bağlı NPN transistörleri (veya benzer anahtarlar) kontrol edecektir. Firmware, bir çoklama rutini uygulayacaktır: Rakam 1 için transistörü açın, anot portlarında ilk rakamın değeri için segment desenini çıkışlayın, kısa bir aralık bekleyin (örn. 5ms), ardından Rakam 1'in transistörünü kapatın. Sonra, Rakam 2 için transistörü açın, ikinci rakam için segment desenini çıkışlayın, bekleyin ve kapatın. Bu döngü sürekli tekrarlanır. Zamanlama, segment başına tepe akımın aşılmamasını ve ortalama akımın istenen parlaklığı karşılamasını sağlamalıdır.

11. Çalışma Prensibi

Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Diyotun açılma gerilimini (bu AlInGaP malzemesi için yaklaşık 2,05-2,6V) aşan bir ileri öngerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler, aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. AlInGaP LED'lerde, bu yeniden birleşme, enerjiyi başlıca yeşil ışığa (yaklaşık 572 nm) karşılık gelen dalga boyunda fotonlar şeklinde salar. Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfitin spesifik alaşım bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın rengini belirler. Yedi segmentli yapı, bir substrat üzerinde birden fazla bu tür LED çipini desenleyerek ve bunları bağlama telleriyle harici pinlere bağlayarak oluşturulur.

12. Teknoloji Trendleri

Yedi segmentli LED göstergeler sayısal okumalar için sağlam ve uygun maliyetli bir çözüm olmaya devam ederken, daha geniş ekran teknolojisi manzarası gelişmektedir. Dahili sürücü entegre devreli (örn. TM1637 uyumlu modüller) ve basit seri protokoller (I2C, SPI) üzerinden iletişim kuran, mikrodenetleyici kaynak yükünü azaltan daha yüksek entegrasyona doğru genel bir eğilim vardır. Malzemeler açısından, AlInGaP kırmızı, turuncu, kehribar ve yeşil için oldukça verimliyken, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) teknolojisi yüksek parlaklıklı mavi, yeşil ve beyaz LED'lerde baskındır. Alfanümerik veya grafiksel yetenek gerektiren uygulamalar için, nokta matrisli LED göstergeler veya OLED'ler giderek daha yaygın hale gelmektedir. Ancak, zorlu ortamlarda basit, parlak, düşük güçlü sayısal göstergeler için LTD-4708JG gibi ayrık yedi segmentli LED göstergeler, güvenilirlik, basitlik ve performansın rakipsiz bir kombinasyonunu sunmaya devam etmektedir.