LTD-2701JD LED Gösterge Veri Sayfası - 0.28 inç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTD-2701JD, çift haneli, yedi segmentli bir ışık yayan diyot (LED) gösterge modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik cihazlar ve ekipmanlar için net, okunabilir bir sayısal okuma sağlamaktır. Çekirdek teknoloji, yüksek parlaklık ve mükemmel renk saflığı ile karakterize edilen bir Hiper Kırmızı emisyon üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır. Cihaz, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir. Ortak katot tipi olarak tasarlanmıştır; bu, çok haneli uygulamalarda çoklama sürücü devrelerini basitleştirmek için standart bir konfigürasyondur.

1.1 Temel Özellikler ve Çekirdek Avantajlar

• Rakam Yüksekliği:0.28 inç (7.0 mm), aşırı alan tüketimi olmadan iyi görünürlük için dengeli bir boyut sunar.
• Segment Düzgünlüğü:Sürekli, düzgün segmentler her iki hanede de tutarlı karakter görünümü sağlar.
• Güç Verimliliği:Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu uygulamalar için uygun kılar.
• Optik Performans:Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast oranı, mükemmel karakter okunabilirliğine katkıda bulunur.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, çeşitli pozisyonlardan okunabilirliğe izin verir.
• Güvenilirlik:Katı hal yapısı, uzun çalışma ömrü ve şoka ve titreşime karşı direnç sunar.
• Sınıflandırma (Binning):Cihazlar ışık şiddetine göre kategorize edilir (sınıflandırılır), çoklu gösterge kurulumlarında eşleşen parlaklık sağlanmasına olanak tanır.
• Çevresel Uyumluluk:RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun kurşunsuz paket.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu gösterge, sıradan elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tipik uygulama alanları şunları içerir ancak bunlarla sınırlı değildir:

• Test ve ölçüm cihazları (multimetreler, güç kaynakları).
• Tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, fırınlar, çamaşır makineleri).
• Endüstriyel kontrol panelleri ve zamanlayıcılar.
• İletişim ekipmanı durum göstergeleri.
• Otomotiv yedek parça aksesuarları (örn., voltaj monitörleri).
• Satış noktası terminalleri ve temel sayısal okumalar.

Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği havacılık, tıbbi veya kritik güvenlik sistemleri gibi olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için danışma gerektiği özellikle belirtilmiştir.

2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:Maksimum 70 mW. Bunun aşılması, LED çipinin aşırı ısınmasına ve hızlanmış bozulmasına yol açabilir.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:Darbe koşullarında 90 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği). Bu derecelendirme kısa süreli darbeler içindir, sürekli çalışma için değildir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça, termal kaçakları önlemek için bu akım 0.33 mA/°C ile doğrusal olarak düşürülmelidir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz bu aşırılıklara dayanabilir ancak optik performans sıcaklıkla değişecektir.
• Lehim Koşulu:Oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında ölçülen 260°C'de 3 saniye. Bu, dalga veya yeniden akış lehimleme işlemlerine rehberlik eder.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

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

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):I_F=1mA'da 200-600 µcd. Bu geniş aralık, sınıflandırma işleminin etkisini gösterir; tasarımcılar görünürlük hesaplamaları için minimum değeri hesaba katmalıdır.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):650 nm. Bu, yayılan optik gücün en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):639 nm. Bu, insan gözünün ışığın rengiyle eşleştiğini algıladığı tek dalga boyudur ve ±1 nm toleransa sahiptir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm. Bu, spektral saflığı tanımlar; daha dar bir genişlik daha monokromatik bir renk olduğunu gösterir.
• Çip Başına İleri Gerilim (V_F):I_F=20mA'da 2.1V (Min), 2.6V (Tip), ±0.1V toleransla. Bu, özellikle birden fazla haneyi çoklarken tutarlı akım sağlamak için sürücü devre tasarımında kritiktir.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'da maksimum 100 µA. Veri sayfası açıkça uyarır: ters gerilim yalnızca test amaçlıdır ve sürekli ters öngerilimli çalışmadan kaçınılmalıdır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:I_F=10mA'da benzer ışık alanları için maksimum 2:1. Bu, bir gösterge içindeki segmentler arasındaki izin verilebilir maksimum parlaklık değişimini belirtir.
• Çapraz Konuşma:≤ %2.5. Bu, elektriksel sızıntı veya optik kuplaj nedeniyle sürülmeyen bir segmentin istenmeyen şekilde aydınlatılmasını ifade eder.

2.3 Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, ürünün \"Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini\" belirtir. Bu, LED'lerin standart bir test akımında (muhtemelen 1mA veya 10mA) ölçülen ışık çıkışına (µcd cinsinden) göre sıralandığı bir sınıflandırma işlemi anlamına gelir. Bir montajda iki veya daha fazla gösterge kullanıldığında, bitişik birimler arasında fark edilebilir parlaklık farkları (ton düzensizliği) oluşmaması için aynı ışık şiddeti sınıfından göstergelerin kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Tasarımcılar, çoklu gösterge uygulamaları için tutarlılık sağlamak amacıyla gerekli sınıfı belirtmeli veya tedarikçilerle çalışmalıdır.

3. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

3.1 Paket Boyutları

Gösterge, standart delikli DIP (Çift Sıralı Paket) formatına uygundur. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre (mm) cinsindendir.
• Aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.25 mm'dir.
• Pin ucu kayma toleransı ±0.4 mm'dir, PCB delik hizalaması için önemlidir.
• Gösterge yüzeyindeki izin verilebilir kusurlar: segment üzerinde yabancı madde ≤10 mil, mürekkep kirliliği ≤20 mil, segmentte kabarcık ≤10 mil.
• Reflektörün eğilmesi, uzunluğunun ≤%1'i ile sınırlıdır.

3.2 Pin Bağlantısı ve Polarite Tanımlama

Cihazın tek sırada 10 pini vardır. Pin bağlantısı aşağıdaki gibidir:

• Pin 1: E segmenti için anot
• Pin 2: D segmenti için anot
• Pin 3: C segmenti için anot
• Pin 4: G segmenti (orta segment) için anot
• Pin 5: Ondalık Nokta (DP) için anot
• Pin 6: Hane 2 (sağdaki hane) için ortak katot
• Pin 7: A segmenti için anot
• Pin 8: B segmenti için anot
• Pin 9: Hane 1 (soldaki hane) için ortak katot
• Pin 10: F segmenti için anot

\"Sağ El Ondalık\" açıklaması, ondalık noktanın sağdaki haneyle ilişkili olduğunu doğrular. Ortak katot konfigürasyonu, bir haneye ait tüm LED katotlarının dahili olarak bağlı olduğu anlamına gelir. Bir segmenti aydınlatmak için, ilgili anot pinine pozitif bir gerilim uygulanırken, ilgili hanenin ortak katot pini toprağa çekilmelidir.

3.3 Dahili Devre Şeması

Dahili şema, her biri ortak bir katot bağlantısını (Pin 6 ve 9) paylaşan iki bağımsız yedi LED setini (artı bir ondalık nokta LED'i) gösterir. Bu yapı, çoklama için temeldir: bir seferde bir katodu (haneyi) sırayla etkinleştirerek ve o hanenin desenini anot hatlarında sunarak, daha az G/Ç pini ile birden fazla hane kontrol edilebilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası \"Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrilerine\" atıfta bulunur. Sağlanan metinde belirli grafikler detaylandırılmamış olsa da, bu tür cihazlar için tipik eğriler şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri gerilim (V_F) ve ileri akım (I_F) arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Eğri sıcaklıkla kayacaktır.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının bir aralıkta akımla yaklaşık olarak doğrusal olduğunu, ancak daha yüksek akımlarda doyacağını ve ısı nedeniyle daha hızlı bozulacağını gösterir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, termal yönetim ve akım düşürme ihtiyacını vurgular.
• Spektral Dağılım:Bağıl şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, ~650nm'deki tepe noktasını ve ~20nm yarı genişliği gösterir.

Bu eğriler, amaçlanan çalışma sıcaklığı aralığı boyunca kararlı parlaklık sağlayan sürücüler tasarlamak için gereklidir.

5. Lehimleme, Montaj ve Depolama Kılavuzları

5.1 Lehimleme ve Montaj

• Belirtilen lehim profilini izleyin (260°C'de 3 saniye).
• Gösterge gövdesine anormal kuvvet uygulayan uygun olmayan araçlar veya yöntemler kullanmaktan kaçının.
• Dekoratif bir film uygulanırsa, dış kuvvet onu yerinden oynatabileceğinden, ön panel/kapakla doğrudan temas etmesinden kaçının.

5.2 Depolama Koşulları

Uygun depolama, pin oksidasyonunu önlemek için kritiktir.

• Standart LED Gösterge (Delikli):Orijinal ambalajında. Sıcaklık: 5°C ila 30°C. Nem: %60 RH altında. Bu koşullar dışında uzun süreli depolama, oksitlenmiş pinlerin yeniden kaplanmasını gerektirebilir. Nem bariyer torbası >6 ay açıksa, kullanımdan önce 60°C'de 48 saat pişirme ve bir hafta içinde montaj önerilir.
• SMD LED Göstergeler (Referans notu):Kapalı torbada: 5-30°C,<%60 RH. Açıldıktan sonra: Aynı koşullar, ancak 168 saat (7 gün, MSL Seviye 3) içinde kullanılmalıdır.

6. Uygulama Tasarımı Düşünceleri ve Uyarılar

6.1 Sürücü Devre Tasarımı

• Sabit Akım Sürücü:Segmentler arası ve sıcaklık boyunca V_F değişimlerinden bağımsız olarak tutarlı ışık şiddeti sağlamak için sabit gerilim sürücüye göre şiddetle tavsiye edilir.
• Akım Sınırlama:Devre, akımı sürekli derecelendirme sınırları içinde (25°C'de 25mA, düşürülmüş) sınırlamalıdır. Bunun aşılması hızlı bozulmaya neden olur.
• Gerilim Aralığı:Sürücü, amaçlanan akımı sağlamak için tam V_F aralığını (segment başına yaklaşık 2.0V ila 2.7V) karşılayabilmelidir.
• Ters Gerilim Koruması:Devre, metal göçünü ve artan sızıntıyı önlemek için güç döngüleri sırasında ters gerilimlere veya geçici durumlara karşı koruma sağlamalıdır.
• Termal Yönetim:Güvenli bir çalışma akımı seçmek için maksimum ortam sıcaklığını (T_a) dikkate alın. Yüksek T_a environments.

ortamlarında soğutucu gerekli olabilir.

• 6.2 Çevresel ve Kullanım Uyarıları
• Nemli ortamlarda, gösterge üzerinde yoğuşmayı önlemek için hızlı ortam sıcaklığı değişimlerinden kaçının.

Bir montajda iki veya daha fazla gösterge kullanıldığında, tek tip parlaklık sağlamak için aynı ışık şiddeti sınıfından göstergeler seçin.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

• LTD-2701JD'de kullanılan AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit), eski GaAsP veya GaP LED teknolojilerine kıyasla önemli avantajlar sunar:Daha Yüksek Verimlilik ve Parlaklık:
• AlInGaP, üstün ışık etkinliği sağlar, aynı sürücü akımı için daha yüksek parlaklıkla sonuçlanır.Daha İyi Renk Saflığı:
• Hiper Kırmızı emisyon (639-650nm baskın), standart kırmızı LED'lere göre daha doygun ve görsel olarak belirgindir.Geliştirilmiş Sıcaklık Kararlılığı:
• Tüm LED'ler ısıyla verim kaybetse de, AlInGaP genellikle eski malzemelere kıyasla daha iyi performans korumasına sahiptir.

Ayrı hane katotlarına sahip ortak katot tasarımı, çoklama için standart ancak etkili bir yaklaşımdır ve onu ortak anot tiplerinden veya dahili çoklamalı denetleyicilere sahip göstergelerden ayırır.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu göstergeyi doğrudan bir 5V mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?_FC: Hayır. Akım sınırlayıcı bir direnç olmadan, 5V'u doğrudan bir anoda bağlamak, aşırı akım nedeniyle LED'i muhtemelen tahrip eder. Seri bir direnç veya tercihen sabit akımlı bir sürücü kullanmalısınız. Direnç değeri, besleme geriliminize, LED'in V_F.

değerine ve istenen I

akımına bağlıdır._FS: Neden sabit akım sürücü tavsiye ediliyor?

C: LED parlaklığı öncelikle akımın bir fonksiyonudur, gerilimin değil. İleri gerilim (V

) çipten çipe değişebilir ve sıcaklık arttıkça azalır. Sabit bir akım kaynağı, ayarlanan akımı korumak için gerilimi otomatik olarak ayarlayarak ve bu değişimleri telafi ederek kararlı parlaklık sağlar.

S: Tepe Akım derecelendirmesi için \"1/10 Görev Döngüsü, 0.1ms Darbe Genişliği\" ne anlama geliyor?

C: Bu, LED'i kısa süreliğine 90mA'ya kadar darbeli olarak sürebileceğiniz, ancak darbe genişliğinin 0.1 milisaniyeden fazla olmaması ve zaman içindeki ortalama akımın 1/10 görev döngüsüne eşdeğeri geçmemesi gerektiği anlamına gelir (örn., 0.1ms açık, 0.9ms kapalı). Bu sürekli aydınlatma için değildir.

S: İki haneyi bağımsız olarak nasıl kontrol ederim?

C: Çoklama kullanırsınız. Bir döngüde: 1) Anot pinlerini (1,2,3,4,5,7,8,10) Hane 1'in deseni için ayarlayın. 2) Katot Pin 9'u (Hane 1) düşük (toprak) çekerken Katot Pin 6'yı (Hane 2) yüksek (bağlantısız) tutun. 3) Kısa bir süre (örn., 5ms) aydınlatın. 4) Hane 1'i kapatın. 5) Anotları Hane 2'nin deseni için ayarlayın. 6) Katot Pin 6'yı düşük ve Pin 9'u yüksek çekin. 7) Aydınlatın. Bu döngüyü hızlıca (>60Hz) tekrarlayarak her iki hanenin de sürekli yanıyormuş gibi görünmesini sağlayın.

1. 9. Pratik Tasarım ve Kullanım ÖrneğiÖrnek: Basit Bir Dijital Voltmetre Okuması Tasarımı (0-99V).
2. Bileşen Seçimi:LTD-2701JD, 2 haneli kapasitesi, iyi parlaklığı ve prototipleme için delikli paketi nedeniyle seçilmiştir.
3. Sürücü Devresi:Bir mikrodenetleyici (örn., ATmega328P) kullanılır. G/Ç pinleri tüm segmentleri aynı anda besleyemez/çekemez. Bu nedenle, Hane 1 ve 2 için katot akımlarını çekmek üzere iki NPN transistör (örn., 2N3904) kullanılarak bir çoklama şeması uygulanır. Segment anotları, akım sınırlayıcı dirençler (örn., 5V besleme için ~20mA/segment hedefiyle 150Ω: R = (5V - 2.6V) / 0.02A ≈ 120Ω, güvenlik için 150Ω kullanılır) üzerinden mikrodenetleyiciye bağlanır.
4. Yazılım:Firmware, voltajı bir ADC üzerinden okur, iki BCD hanesine dönüştürür ve 100Hz'de çoklama için bir zamanlayıcı kesintisi kullanarak göstergeyi sürer.

Dikkat Edilecek Hususlar:

İleri gerilim toleransı, segmentler arasında parlaklığın hafifçe değişebileceği anlamına gelir. Dirençler yerine sabit akım sürücüleri (özel LED sürücü IC'leri gibi) kullanmak düzgünlüğü artırır. Depolama tavsiyesi, uzun süreli stoktan kaçınmak için küçük miktarlarda sipariş verilerek takip edilir.

10. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bir ışık yayan diyot (LED), yarı iletken bir p-n eklem diyotudur. Eklemin dahili potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-bölgesinden elektronlar ve p-bölgesinden oyuklar eklem boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları aktif bölgede yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) formunda salınır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlInGaP, kırmızı ışığa karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir. Yedi segmentli bir göstergede, standart segmentleri (A-G ve DP) oluşturmak için birden fazla bireysel LED çipi monte edilir ve bağlanır. Ortak katot konfigürasyonu, bir haneye ait tüm LED'lerin katotlarını dahili olarak bağlar.

• 11. Teknoloji TrendleriLED gösterge endüstrisi gelişmeye devam etmektedir. LTD-2701JD gibi delikli göstergeler prototipleme, onarım ve belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, daha geniş trendler şunları içerir:
• Küçültme ve SMD Hakimiyeti:Yüzey montaj cihaz (SMD) paketleri, otomatik montaj için standart hale geliyor, daha küçük boyut ve daha düşük profil sunuyor.
• Entegre Denetleyiciler:Dahili sürücü IC'leri (MAX7219 uyumlu modüller gibi) bulunan göstergeler, çoklama ve kod çözmeyi dahili olarak ele alarak mikrodenetleyici arayüzünü basitleştirir.
• Daha Yüksek Verimli Malzemeler:Mavi/yeşil için InGaN ve geliştirilmiş AlInGaP ve fosfor dönüştürmeli beyaz LED'ler gibi malzemelerin süregelen gelişimi, verimliliği (vat başına lümen) daha yükseğe taşır.

Esnek ve Yeni Form Faktörleri: