LTD-3506KR Çift Haneli 7-Segment LED Ekran Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 7.62mm - İleri Gerilim 2.6V - Güç 75mW - Süper Kırmızı Renk

1. Ürün Genel Bakışı

Bu cihaz, çift haneli, yedi segmentli bir ışık yayan diyot (LED) ekran modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik uygulamalarda net ve okunabilir bir sayısal okuma sağlamaktır. Ana bileşen, optik performansını elde etmek için gelişmiş yarı iletken malzemeler kullanır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu ekran, çeşitli uygulamalara uygun hale getiren birkaç temel avantaj sunar. Karakter görünümünü ve okunabilirliği artıran sürekli ve düzgün segment tasarımına sahiptir. Cihaz, düşük güç gereksinimleriyle çalışarak nihai ürünlerde enerji verimliliğine katkıda bulunur. Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast çıkışı sağlayarak aydınlık koşullarda bile görünürlüğü garanti eder. Geniş bir görüş açısı, ekranın çeşitli pozisyonlardan okunmasına olanak tanır. Katı hal yapısı, doğal güvenilirlik ve uzun çalışma ömrü sağlar. Işık şiddeti kategorize edilmiştir, bu da üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığı sağlar. Son olarak, paket kurşunsuz gereksinimlerine uygundur.

Bu bileşenin hedef pazarı, tüketici elektroniği, endüstriyel enstrümantasyon, otomotiv gösterge panelleri, test ve ölçüm ekipmanları ile kompakt, güvenilir bir sayısal ekran gerektiren herhangi bir cihazı içerir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, cihazın özellik sayfasında tanımlandığı şekilde temel teknik parametrelerinin detaylı ve objektif bir analizini sunar.

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, ekranın işlevinin merkezindedir. Yayılan birincil renk, belirli yarı iletken malzemelerle elde edilen kırmızı spektrumdadır. 20 miliamper (mA) ileri akımda sürüldüğünde tipik tepe emisyon dalga boyu yaklaşık 639 nanometredir (nm). Baskın dalga boyu 631 nm olarak belirtilmiştir. Yayılan rengin saflığını veya genişliğini gösteren spektral çizgi yarı genişliği 240 nm'dir. Algılanan parlaklığın bir ölçüsü olan ortalama ışık şiddeti kategorize edilmiştir. 1 mA ileri akımda, şiddet minimum 350 mikrokandela (μcd) ile maksimum 860 μcd arasında değişir. Daha yüksek bir sürücü akımı olan 10 mA'de, tipik bir değer olarak 11150 μcd not edilmiştir. Aynı ışık alanı içindeki segmentler için 1 mA'de 2:1 (maksimum-minimum) ışık şiddeti eşleştirme oranı belirtilmiştir, bu da görsel düzgünlüğü sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel karakteristikler, cihazın çalışma koşullarını ve sınırlarını tanımlar. Mutlak maksimum değerler, güvenli çalışma için sınırları belirler. Segment başına güç dağılımı 75 miliwatt'ı (mW) aşmamalıdır. Segment başına tepe ileri akım, darbe koşullarında (1 kHz, %10 görev döngüsü) 90 mA ile sınırlıdır. Segment başına sürekli ileri akım, 25°C'de 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve 25°C üzerinde her santigrat derece için 0.33 mA'lik bir düşürme faktörü uygulanır. 20 mA'de ölçülen segment başına ileri gerilim, tipik değeri 2.6 volt (V) ve maksimumu 2.6 V'dir (minimum 2.0 V). Segment başına ters akım, 5V ters gerilimde maksimum 100 mikroamper (μA) ile sınırlıdır; bunun bir test koşulu olduğunu ve cihazın sürekli ters öngerilimli çalışma için tasarlanmadığını not etmek çok önemlidir.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Cihaz, -35°C ila +85°C arasında bir ortam sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Depolama sıcaklığı aralığı aynıdır. Bu derecelendirmeler, hem sert hem de standart ortamlarda işlevselliği garanti eder. Montaj sırasında hasarı önlemek için belirli lehimleme sıcaklığı profilleri sağlanmıştır: dalga lehimleme, oturma düzleminin 1.6mm altında ölçüldüğünde maksimum 5 saniye için 260°C'yi aşmamalıdır, manuel lehimleme ise aynı referans noktasında maksimum 3 saniye için 295°C ±5°C'yi aşmamalıdır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazların ışık şiddeti için kategorize edildiğini belirtmektedir. Bu, bir üretim partisindeki LED'lerin ölçülen ışık çıkışına göre sınıflandırıldığı (binning) yaygın bir uygulamadır. Bu, müşterilerin tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranlar almasını sağlar. Segmentler için belirtilen maksimum-minimum ışık şiddeti eşleştirme oranı (2:1), tek bir cihaz içinde görsel düzgünlüğü daha da garanti eder. Bu belgede dalga boyu veya ileri gerilim için açıkça detaylandırılmamış olsa da, bu tür parametreler yayınlanan tipik ve maksimum/minimum değerleri karşılamak için üretimde sıkı bir şekilde kontrol edilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle ileri akım ile ışık şiddeti arasındaki ilişkiyi (ışık çıkışının akımla artışını gösteren), ileri gerilim ile ileri akım arasındaki ilişkiyi ve ışık şiddetinin ortam sıcaklığına göre değişimini gösterir. Bu eğriler, tasarımcıların istenen parlaklık ve verimlilik için sürücü koşullarını optimize ederken cihazın çalışma sınırları içinde kalması için gereklidir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Fiziksel Boyutlar ve Toleranslar

Cihazın rakam yüksekliği 0.3 inçtir (7.62 mm). Paket boyutları, tüm ölçümleri milimetre cinsinden olan bir çizimde sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.25 mm'dir. Ek mekanik notlar arasında ±0.4 mm'lik bir pin ucu kayma toleransı, segment yüzeyindeki yabancı madde ve mürekkep kirliliği sınırları, reflektör eğilme sınırı ve segment malzemesi içindeki kabarcık sınırı bulunur. En iyi uyum için 1.0 mm'lik bir baskılı devre kartı (PCB) delik çapı önerilir.

5.2 Pin Konfigürasyonu ve Polarite Tanımlama

Cihaz, çift sıralı paket konfigürasyonunda 10 pine sahiptir. Her rakam için bir ortak katot (Rakam 1 ve Rakam 2) ile ortak katot mimarisine sahiptir. Dahili devre şeması, her iki rakamın segment anotlarının (A, B, C, D, E, F, G) ve ondalık noktalarının (DP) belirli pin numaralarına bağlantısını gösterir. Pin bağlantı tablosu, her pin numarasını işlevine açıkça eşler (örn. Pin 1: G1,G2 için Anot; Pin 4: Rakam 2 için Ortak Katot; Pin 7: Rakam 1 için Ortak Katot). Bu bilgi, doğru PCB düzeni ve sistem arayüzü için kritik öneme sahiptir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Termal özelliklerde belirtildiği gibi, LED çiplerine, tel bağlantılarına veya plastik pakete termal hasarı önlemek için lehimleme sıcaklığı ve zaman sınırlarına sıkı sıkıya uyulması son derece önemlidir. Uygun mekanik hizalama ve lehim bağlantısı oluşumu için önerilen PCB delik boyutu (1.0 mm) kullanılmalıdır. Tasarımcılar, elleçleme sırasında standart ESD (elektrostatik deşarj) önlemlerini takip etmelidir. Depolama için, -35°C ila +85°C'lik belirtilen sıcaklık aralığı kuru bir ortamda korunmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu çift haneli ekran, kompakt, iki haneli sayısal bir okuma gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımları şunları içerir: dijital multimetreler, frekans sayaçları, saat ekranları (dakika veya saniyeleri gösteren), sıcaklık kontrolörleri, küçük ölçekli tartılar, pil şarj seviyesi göstergeleri ve kontrol paneli durum ekranları.

7.2 Tasarım Hususları ve Notlar

Bu ekranı entegre ederken, birkaç faktör dikkate alınmalıdır.Akım Sınırlama:İstenen parlaklığı ayarlamak ve segment başına sürekli ileri akımın 25 mA'yi (sıcaklık için düşürülmüş) aşmamasını sağlamak için her segment anodu veya ortak katot hattı için harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. Değer, besleme gerilimi, LED ileri gerilimi (Vf ~2.6V) ve hedef akım kullanılarak hesaplanabilir.Sürücü Devresi:İki haneyi çoğullamak için bir mikrodenetleyici veya özel ekran sürücü entegre devresi gereklidir. Bu, görünür titreme önlemek için yeterince yüksek bir frekansta (genellikle >60 Hz) bir seferde bir ortak katodu etkinleştirirken o rakam için segment verilerini sunmayı içerir.Çapraz Konuşma (Cross-talk):Veri sayfası ≤%2.5'lik bir çapraz konuşma özelliği belirtir. Bu, sızıntı veya kapasitif bağlaşım nedeniyle seçilmemiş rakamdaki bir segmentin istenmeyen şekilde aydınlatılmasını ifade eder. Uygun çoğullama zamanlaması ve sürücü gücü bu etkiyi en aza indirmeye yardımcı olur.Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır ancak kullanıcının tipik görüş hattıyla hizalanması için mekanik muhafaza tasarımı sırasında dikkate alınmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Tek renkli GaP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP malzeme kullanımı kırmızı emisyon için üstün parlaklık ve verimlilik sunar. Beyaz segmentli gri yüz, özellikle ortam ışığında tamamen siyah veya tamamen gri yüzlere kıyasla kontrastı artıran bir tasarım tercihidir. Işık şiddeti için kategorizasyon, sınıflandırılmamış ekranlarla her zaman garanti edilmeyen öngörülebilir parlaklık seviyeleri sağlayan temel bir farklılaştırıcıdır. Kurşunsuz paket, modern çevre düzenlemelerine (RoHS) uyumu sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: 5V beslemeden bir segmenti 10 mA'de sürmek için hangi direnç değerini kullanmalıyım?

C: Ohm Kanunu'nu kullanarak: R = (Vbesleme - Vf) / I. R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. Standart bir 240Ω veya 220Ω direnç uygun olacaktır.

S: Bu ekranı akım sınırlaması olmadan sabit bir gerilimle sürebilir miyim?

C: Hayır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Seri bir direnç olmadan Vf yakınında veya üzerinde sabit bir gerilim uygulamak aşırı akıma neden olacak, potansiyel olarak mutlak maksimum değeri aşacak ve segmenti tahrip edecektir.

S: "Ortak katot" devre tasarımım için ne anlama geliyor?

C: Ortak katotlu bir ekranda, bir rakam için tüm LED'lerin katotları (negatif terminaller) dahili olarak birbirine bağlanmıştır. Bir rakamı aydınlatmak için, ortak katot pinini toprağa (mantıksal düşük) bağlamalı ve aydınlatmak istediğiniz segmentin anoduna (bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden) pozitif bir gerilim uygulamalısınız. Bu, ortak anotlu bir ekranın tam tersidir.

S: Ondalık noktaları nasıl elde ederim?

C: Dahili devre şeması, her rakam için ondalık nokta (DP) anotlarını gösterir. Bunlar, ana segmentler (A-G) gibi bağımsız olarak kontrol edilir. Bir ondalık noktayı aydınlatmak için, ait olduğu rakamın ortak katodu aktifken karşılık gelen anot pinini sürmeniz gerekir.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Bir mikrodenetleyici kullanarak basit bir iki haneli sayaç tasarlamayı düşünün. Mikrodenetleyicinin G/Ç pinleri, akım sınırlayıcı dirençler üzerinden segment anotlarına (A1/A2'den G1/G2'ye ve DP1/DP2) bağlanır. İki diğer G/Ç pini, iki ortak katot pinine (Rakam 1 ve Rakam 2 Katodu) bağlanır. Firmware, bir çoğullama rutini uygular: anot hatlarına Rakam 1 için segment desenini ayarlar, birkaç milisaniye için Rakam 1 katot pinini etkinleştirir (topraklar), sonra devre dışı bırakır. Ardından, Rakam 2 için segment desenini ayarlar, Rakam 2 katot pinini etkinleştirir ve tekrarlar. Döngü, insan gözüne sabit, iki haneli bir sayı olarak görünecek kadar hızlı olmalıdır. Segment başına akım, ortalama güç dağılımının sınırlar içinde kalmasını sağlamak için direnç değeri ve çoğullamanın görev döngüsüne göre hesaplanmalıdır.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Eklemin dahili potansiyelini aşan bir ileri gerilim (ileri gerilim Vf) uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) LED'inde, bu yeniden birleşme olayı, kırmızı dalga boyu aralığında foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. AlInGaP katmanlarının spesifik bileşimi, yayılan ışığın tam rengini (dalga boyunu) belirler. Ekranın her segmenti, bu küçük LED çiplerinden bir veya daha fazlasını içerir. Plastik paket, çipleri kapsüller, mekanik koruma sağlar ve optimal görüntüleme için ışık çıkışını şekillendirmek üzere bir mercek görevi görür.

12. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Bu spesifik cihaz kırmızı emisyon için AlInGaP teknolojisini kullanırken, daha geniş LED ekran pazarı gelişmeye devam etmektedir. Trendler arasında, aynı parlaklık için daha düşük güç tüketimine yol açan daha yüksek verimli malzemelerin geliştirilmesi yer alır. Çok segmentli ve nokta matrisli ekranlarda daha yüksek piksel yoğunluğu ve tam renk yeteneğine doğru bir itiş vardır. Sürücü elektroniğinin doğrudan ekran paketine entegrasyonu ("akıllı ekranlar") sistem tasarımını basitleştirir. Ayrıca, paketleme malzemelerindeki ilerlemeler, gelişmiş termal yönetim, daha yüksek sürücü akımları ve parlaklık ile daha geniş bir sıcaklık aralığında gelişmiş güvenilirlik hedeflemektedir. Katı hal ışık emisyonunun temel prensibi kalır, ancak performans ve entegrasyon seviyeleri artmaya devam etmektedir.