LTD-5623AJG LED Gösterge Veri Sayfası - 0.56 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürüne Genel Bakış

LTD-5623AJG, çift haneli, yedi segmentli bir ışık yayan diyot (LED) ekran modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik cihazlar ve ölçüm aletleri için net, parlak bir sayısal okuma sağlamaktır. Temel uygulama alanı, sayaçlar, zamanlayıcılar, ölçüm ekipmanları ve endüstriyel kontrol panelleri gibi iki ondalık basamağın görüntülenmesini gerektiren senaryolardır.

Cihazın temel konumlandırması, performans ve güvenilirlik dengesinde yatar. LED çipleri için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır; bu teknoloji, yeşil ve sarı spektral bölgelerde yüksek verimli ışık yayılımı üretmesiyle bilinir. Ekran, yeşil aydınlatmalı segmentlerle birlikte gri bir ön panele sahiptir ve mükemmel okunabilirlik için yüksek kontrast sunar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu ekran, profesyonel ve endüstriyel uygulamalara uygun kılan birkaç belirgin avantaj sunar:

• Yüksek Parlaklık ve Kontrast:AlInGaP teknolojisi ve gri ön panel kombinasyonu, tipik olarak 900 µcd'ye kadar ışık şiddeti sağlar ve aydınlık ortamlarda bile görünürlüğü garanti eder.
• Düşük Güç Gereksinimi:Verimli çalışır, bu da pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlar için uygun olmasını sağlar.
• Geniş Görüş Açısı:Tasarım, görüntülenen sayıların geniş bir açı aralığından okunmasına olanak tanır.
• Katı Hal Güvenilirliği:LED tabanlı bir cihaz olarak, diğer ekran teknolojilerine kıyasla uzun çalışma ömrü, darbeye dayanıklılık ve hızlı anahtarlama süreleri sunar.
• Sınıflandırılmış Işık Şiddeti:Cihazlar ışık şiddetine göre sınıflandırılır, bu da çok haneli uygulamalarda tutarlı parlaklık eşleştirmesine olanak tanır.
• Kurşunsuz Paket:Bileşen, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.

Hedef pazar, test ve ölçüm ekipmanları, proses kontrol sistemleri, tıbbi cihazlar, sayısal ekranlı tüketici cihazları ve sağlam, güvenilir iki haneli sayısal çıkış gerektiren herhangi bir gömülü sistem üreticilerini içerir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel ve optik parametrelerin detaylı, objektif bir yorumunu sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, tek bir LED segmentinin (örneğin, 'A' segmenti) aşırı ısınmaya neden olmadan güvenle dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:60 mA. Bu, tipik olarak 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliğinde belirtilen izin verilen maksimum darbe akımıdır. Çoklama veya ekstra parlaklık için kısa süreli aşırı sürüş için kullanılır.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Bu akım, 105°C'de 0 mA'ye doğrusal olarak azalır (0.28 mA/°C oranında). Bu, normal sıcaklık koşullarında sürekli çalışma için maksimum DC akımdır.
• Segment Başına Ters Gerilim:5 V. Bundan daha yüksek bir ters gerilim uygulamak LED jonksiyonunu bozabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +105°C. Cihaz endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, belirtilen test koşullarında Ta=25°C'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):1 mA ileri akımda (I_F) 320 µcd (Min) ila 900 µcd (Tip) aralığındadır. Bu parametre sınıflandırılmıştır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):571 nm (Tip). Bu, optik güç çıkışının maksimum olduğu dalga boyudur ve yeşil rengi tanımlar.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):I_F=20 mA'de 2.05V (Min), 2.6V (Tip). Bu, LED çalışırken üzerindeki gerilim düşüşüdür. Tasarımcılar sürücü devresinin bu gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):V_R=5V'de 100 µA (Maks). Bu, LED ters kutuplandığında oluşan küçük kaçak akımdır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:2:1 (Maks). Bu, "benzer ışık alanı" içindeki en parlak ve en sönük segmentler arasındaki izin verilen maksimum oranı belirtir, böylece düzgün bir görünüm sağlanır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, ışık şiddetinin kategorilere ayrıldığını belirtmektedir. Bu alıntıda spesifik bin kodları verilmemiş olsa da, prensip tasarım için kritik öneme sahiptir.

• Işık Şiddeti Sınıflandırması (Binning):LED'ler, standart bir test akımında (1mA) ölçülen ışık çıkışlarına göre sınıflandırılır (binlenir). Çok haneli veya çok segmentli bir ekranda aynı veya bitişik sınıflardan LED'ler kullanmak, tüm okuma üzerinde düzgün bir parlaklık sağlar ve bazı rakamların diğerlerinden daha parlak görünmesini engeller. Tasarımcılar, üretimde tutarlılık için sipariş verirken gerekli ışık şiddeti sınıfını belirtmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Grafikler burada yeniden üretilmemiş olsa da, bunların etkileri analiz edilmiştir.

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:Bu eğri, ileri akım (I_F) ve ileri gerilim (V_F) arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir ve eşik geriliminin (AlInGaP için yaklaşık 1.8-2.0V) altında çok az akım akar. Bu eğri, akım sınırlayıcı devre tasarımına yardımcı olur.
• Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği:Bu grafik, ışık çıkışının akımla arttığını, ancak çok yüksek akımlarda ısınma ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal olmayan hale gelebileceğini gösterir. 20mA'lik tipik çalışma noktası, parlaklık ve verimlilik arasında iyi bir denge için seçilmiştir.
• Sıcaklık Bağımlılığı:Karakteristik eğrilerin, aksi belirtilmedikçe 25°C'de olduğu belirtilmiştir. Pratikte, V_Fnegatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (sıcaklık arttıkça azalır), ışık şiddeti ise tipik olarak jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. Sürekli akımın azaltılması, termal yönetim ihtiyaçlarının doğrudan bir sonucudur.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Boyutlar ve Toleranslar

Paket, 18 pinli bir delikli tipdir. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Rakam Yüksekliği:0.56 inç (14.22 mm).
• Genel Toleranslar:Aksi belirtilmedikçe ±0.25 mm.
• Pin Ucu Kayma Toleransı:±0.4 mm, PCB delik hizalaması için önemlidir.
• Önerilen PCB Deliği:Ø1.0 mm.
• Kalite Toleransları:Yabancı madde (≤10 mils), mürekkep kirliliği (≤20 mils), bükülme (≤1/100) ve segmentlerdeki kabarcıklar (≤10 mils) için spesifikasyonlar, görsel kaliteyi sağlamak üzere tanımlanmıştır.

5.2 Pin Bağlantısı ve Polarite

Cihazortak katotkonfigürasyonuna sahiptir. Her rakam (Rakam 1 ve Rakam 2) kendi ortak katot pinine sahiptir (sırasıyla Pin 14 ve Pin 13). Her segmentin (A-G ve DP) anotları, her rakam için ayrı pinlerde erişilebilir durumdadır. Bu konfigürasyon, katotlar sırayla toprağa bağlanırken uygun anot desenlerinin uygulandığı çoklamalı sürüş için idealdir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Veri sayfası spesifik lehimleme koşulları sağlar:

• El Lehimlemesi:Lehim ucu, oturma düzleminin (ekran gövdesinin bacaklarla buluştuğu nokta) 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altına yerleştirilmelidir.
• Sıcaklık ve Süre:Lehimleme, maksimum 260°C sıcaklıkta 3 saniye içinde tamamlanmalıdır.
• Genel Kural:Montaj sırasında birimin sıcaklığı maksimum sıcaklık derecesini (çalışma için 105°C, ancak lehimleme sırasında epoksinin cam geçiş sıcaklığı gerçek limit) aşmamalıdır.
• Depolama:Nem emilimini önlemek için, belirtilen -35°C ila +105°C sıcaklık aralığında kuru bir ortamda saklayın.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

En yaygın sürüş yöntemiçoklamadır. Ekranın her rakam için ayrı ortak katotları olduğundan, bir mikrodenetleyici Rakam 1 ve Rakam 2'yi açmak arasında hızlıca geçiş yapabilir. Rakam 1'in katodu toprağa bağlandığında, mikrodenetleyici anot pinlerinde ilk rakam için segment desenini çıkarır. Daha sonra Rakam 2'nin katoduna geçer ve ikinci rakamın desenini çıkarır. Bu, insan gözünün algılayabileceğinden daha hızlı gerçekleşir ve her iki rakamın aynı anda yanıyormuş gibi görünmesini sağlar. Bu yöntem, gereken mikrodenetleyici G/Ç pin sayısını ve güç tüketimini büyük ölçüde azaltır.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlayıcı Dirençler:Her anot hattında (veya çoklamada sabit akım kullanılıyorsa katotta ortak bir direnç) ileri akımı güvenli bir değere (örneğin, 20 mA) sınırlamak için seri bir direnç kullanılmalıdır. Direnç değeri R = (V_kaynak- V_F) / I_F.
• formülü ile hesaplanır.Çoklama Frekansı:
• Görünür titremeyi önlemek için rakam başına en az 60 Hz yenileme hızı (toplam tarama hızı 120 Hz) önerilir.Çoklamada Tepe Akımı:
• 1/2 görev döngüsüyle (iki rakam için) çoklandığında, segment başına anlık akım, DC çalışma ile aynı ortalama parlaklığı elde etmek için iki katına çıkarılabilir. Örneğin, ortalama 10 mA elde etmek için %50 görev döngüsüyle 20 mA'de darbe uygulayabilirsiniz. Bu, tepe akım derecesi içinde kalmalıdır.Görüş Açısı:

Son kullanıcı için okunabilirliği maksimize etmek için ekranı geniş görüş açısı dikkate alınarak konumlandırın.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

• Diğer yedi segmentli ekran teknolojileriyle karşılaştırıldığında:Kırmızı GaAsP/GaP LED'lere Karşı:
• AlInGaP yeşil LED'ler genellikle daha yüksek ışık verimliliği ve daha geniş bir ortam aydınlatma koşulları yelpazesinde daha iyi görünürlük sunar. Yeşil renk, insan gözü tarafından genellikle daha parlak olarak algılanır.LCD'lere Karşı:
• LED'ler ışık yayar (kendi ışığını üretir), bu da onları karanlıkta arka ışık olmadan net bir şekilde görünür kılar. Çok daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına, daha hızlı tepki süresine sahiptirler ve fiziksel darbeye karşı daha dayanıklıdırlar.Daha Büyük veya Daha Küçük Ekranlara Karşı:

0.56 inç rakam yüksekliği, orta mesafeden kolayca okunabilirlik ve panel alanından tasarruf arasında iyi bir denge sunan yaygın bir boyuttur.

9. Sık Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu ekranı doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Hayır. Tipik ileri gerilim 2.6V'dur ve bir mikrodenetleyici pini, 5V mantık yüksek seviyesindeyken aynı zamanda 2.6V'da 20mA sağlayamaz. Katot tarafında ve/veya anot tarafında bir transistör veya sürücü entegresi kullanmalısınız. Bir akım sınırlayıcı direnç her zaman zorunludur.

S: "2:1 Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı" pratikte ne anlama gelir?

C: Bu, tek bir ekran birimi içinde, aynı sürüş koşullarında hiçbir segmentin diğer herhangi bir segmentten iki kat daha parlak olmaması gerektiği anlamına gelir. Bu, sayısal karakterlerin düzgün ve profesyonel görünmesini sağlar.

S: Tepe akım 60mA. Ekstra parlaklık için sürekli olarak 40mA'de çalıştırabilir miyim?

C: Kesinlikle hayır. Sürekli ileri akım derecesi 25°C'de 25 mA'dir. Bunu aşmak aşırı ısınmaya neden olur, LED'i hızla bozar ve muhtemelen erken arızaya yol açar. Tepe derecesi yalnızca çok kısa darbeler içindir.

S: Doğru akım sınırlayıcı direnç değerini nasıl seçerim?_{C: R = (V}kaynak_F- V_F) / I_Fformülünü kullanın. 5V kaynak, 2.6V V_Fve 20mA istenen I²için: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ohm. Bir sonraki standart değeri kullanın (örneğin, 120Ω veya 150Ω). Dirençteki güç dağılımını her zaman hesaplayın: P = I

* R.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Basit İki Haneli Bir Sayaç Tasarımı.

Bir tasarımcı, 00'dan 99'a kadar değerleri göstermesi gereken bir tezgah üstü frekans sayacı tasarlıyor. Netliği ve kullanım kolaylığı için LTD-5623AJG'yi seçiyor. Sistem, 18 kullanılabilir G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici kullanıyor. Tasarımcı, 16 anot pinini (8 segment/rakam x 2 rakam) 150Ω akım sınırlayıcı dirençler üzerinden mikrodenetleyicinin bir portuna bağlar. İki ortak katot pini, tabanları diğer iki mikrodenetleyici pini tarafından sürülen iki NPN transistöre (örneğin, 2N3904) bağlanır. Yazılım, bir zamanlayıcı kesmesinde çoklama rutini uygular. Her iki transistörü kapatır, anot portunu Rakam 1'in desenine ayarlar, Rakam 1'in katodu için transistörü açar, 5ms bekler, ardından Rakam 2 için işlemi tekrarlar. Bu, kararlı, titremesiz bir ekran oluşturur. Gri ön panel, yanmayan segmentlerin dikkat dağıtmamasını sağlarken, parlak yeşil yanan segmentler buna karşı mükemmel kontrast sunar.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Yedi segmentli bir LED ekran, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş çoklu ışık yayan diyotların bir montajıdır. Her segment (A'dan G'ye etiketlenmiş) ve ondalık nokta (DP) ayrı bir LED'dir. Bu segmentlerin belirli kombinasyonlarını seçerek aydınlatarak, tüm ondalık rakamlar (0-9) ve bazı harfler oluşturulabilir. LTD-5623AJG gibi ortak katotlu bir ekranda, belirli bir rakam için tüm LED'lerin katotları (negatif terminaller) tek bir pine bağlanmıştır. Bir segmenti yakmak için, anot pinine pozitif bir gerilim (akım sınırlayıcı bir direnç üzerinden) uygulanmalı ve ilgili rakamın ortak katot pini toprağa (0V) bağlanmalıdır. Bu, bir rakam içindeki her segmentin bağımsız kontrol edilmesine ve rakamlar arasında verimli çoklamaya olanak tanır.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam