LTD-4608JR LED Ekran Veri Sayfası - 0.4 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Süper Kırmızı - 2.6V İleri Voltaj - İngilizce Teknik Belge

1. Ürüne Genel Bakış

LTD-4608JR, çift haneli, yedi segmentli alfanümerik bir LED ekran modülüdür. Enstrümantasyon panelleri, tüketici elektroniği, endüstriyel kontroller ve test ekipmanları gibi net, parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Cihaz, ışık yayan çipleri için gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisini kullanır ve bu çipler şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerine monte edilmiştir. Bu yapı, performans özelliklerine katkıda bulunur. Ekran, çeşitli aydınlatma koşullarında optimum okunabilirlik için yüksek kontrast sağlayan, beyaz segment işaretlemeli gri bir ön panele sahiptir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Digit Size: 0.4 inç (10.0 mm) karakter yüksekliği sunar, boyut ve okunabilirlik arasında iyi bir denge sağlar.
• Segment Kalitesi: Her segment boyunca sürekli ve düzgün ışık yayılımı sağlayarak tutarlı bir görsel görünüm sunar.
• Güç Verimliliği: Düşük güç gereksinimi için tasarlanmıştır, bu da onu pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlar için uygun kılar.
• Optik Performans: Hem loş hem de aydınlık ortamlarda görünürlüğü sağlayan yüksek parlaklık ve yüksek kontrast sunar.
• Görüş Açısı: Geniş bir görüş açısı sunar, ekranın çeşitli pozisyonlardan net bir şekilde okunmasını sağlar.
• Güvenilirlik: Hareketli parçası olmayan katı hal güvenilirliğinden faydalanır, bu da uzun çalışma ömrüne yol açar.
• Binning: Işık şiddeti kategorilere ayrılır (binning), çoklu ekran uygulamalarında eşleşen parlaklık seviyelerine sahip birimlerin seçilmesine olanak tanır.
• Environmental Compliance: Paket kurşunsuzdur ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) yönergesine uygundur.

1.2 Cihaz Konfigürasyonu

LTD-4608JR parça numarası, AlInGaP Süper Kırmızı LED çiplerinin duplex (çift haneli), ortak anot konfigürasyonunda düzenlendiği bir cihazı belirtir. Sağ tarafta bir ondalık nokta içerir. Ortak anot tasarımı, çoğullama sürücü devrelerini basitleştirir; burada her hanenin anotları ayrı ayrı kontrol edilirken katotlar (segment pinleri) paylaşılır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

2.1 Absolute Maximum Ratings

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Çalışma her zaman bu sınırlar içinde sürdürülmelidir.

• Segment Başına Güç Dağılımı: Maksimum 70 mW. Bu değerin aşılması aşırı ısınmaya ve hızlanmış bozulmaya yol açabilir.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı: Darbe koşullarında 90 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Bu, kısa süreli testler içindir, sürekli çalışma için değildir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım: 25°C'de 25 mA. Bu değer, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça 0.28 mA/°C ile doğrusal olarak düşer. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım yaklaşık olarak şöyle olacaktır: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C ila +105°C. Cihaz endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Bağlantı uçları, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altından ölçülmek üzere, 260°C'de 5 saniye boyunca lehimlenebilir.

2.2 Electrical & Optical Characteristics (Typical at Ta=25°C)

Bu parametreler, ekranın normal çalışma performansını tanımlar.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv): 1 mA ileri akımda (IF) 320 ila 850 mikrokandela (µcd) arasında değişir. Bu geniş aralık, cihazların parlaklığa göre sınıflandırıldığı binning işlemini gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp): 639 nm, görünür spektrumun kırmızı bölgesine düşer.
• Segment Başına İleri Gerilim (VF): Genellikle IF=20 mA'de maksimum 2.6V ile 2.6V'dur. Minimum değer 2.0V'dur. Devre tasarımı, tutarlı akım sürücüsünü sağlamak için bu aralığı hesaba katmalıdır.
• Ters Akım (IR): Ters voltaj (VR) 5V iken maksimum 100 µA. Bu parametre yalnızca test amaçlıdır; cihaz sürekli ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı: Aynı "benzer ışık alanı" içindeki segmentler için maksimum 2:1. Bu, tanımlı bir grup içindeki en parlak segmentin, en loş segmentten iki kattan fazla parlak olmaması gerektiği anlamına gelir, böylece düzgünlük sağlanır.
• Cross Talk: ≤%2,5 olarak belirtilmiştir. Bu, enerjilendirilmiş bir segmentten bitişik, enerjilendirilmemiş bir segmente istenmeyen ışık sızıntısını ifade eder.

3. Binning Sistemi Açıklaması

LTD-4608JR, ışık şiddeti için bir kategorilendirme sistemi kullanır. Bu, benzer ışık çıkışına sahip cihazları gruplamak için LED üretiminde standart bir uygulamadır. Modül üzerindeki işaretlemede, bin kodunu temsil eden bir "Z" kodu bulunur. Tasarımcılar, bir üründeki tüm ekranlarda tutarlı parlaklığı sağlamak için sipariş verirken belirli bir bin kodu belirtebilir; bu, yan yana kullanılan birden fazla ekranın olduğu uygulamalar için kritik öneme sahiptir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın standart dışı koşullardaki davranışını anlamak için temel olan tipik eğrilere atıfta bulunur. Metinde belirli grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle şunları içerir:

• Göreceli Işık Şiddeti ve İleri Akım Karşılaştırması (I-V Eğrisi): Işık çıkışının sürücü akımıyla genellikle doğrusal olmayan bir ilişki içinde nasıl arttığını gösterir. Önerilen akımın üzerinde çalışmak, parlaklıkta azalan verim ve artan ısıya yol açar.
• Göreceli Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı: Işık çıkışının termal düşüşünü gösterir. Sıcaklık arttıkça, ışık verimliliği genellikle azalır.
• İleri Gerilim - İleri Akım: Diyodun V-I karakteristiğini gösterir, akım sınırlama devresi tasarımı için kritik öneme sahiptir.
• Spektral Dağılım: Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, AlInGaP LED'lerin tipik dar bant genişliğini, baskın dalga boyu olan 631 nm civarında merkezlenmiş şekilde göstermektedir.

5. Mechanical & Package Information

LTD-4608JR, ışık şiddeti için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, benzer ışık çıkışına sahip cihazları gruplamak için LED üretiminde standart bir uygulamadır. Modül üzerindeki işaretlemede, bin kodunu temsil eden bir "Z" kodu bulunur. Tasarımcılar, bir üründeki tüm ekranlarda tutarlı parlaklık sağlamak için sipariş verirken belirli bir bin kodu belirtebilir; bu, birden fazla ekranın yan yana kullanıldığı uygulamalar için kritik öneme sahiptir.

Ekran, standart bir çift sıralı paket ayak izine sahiptir. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsinden olup genel tolerans ±0.20 mm'dir.
• Pin ucu kayma toleransı ±0.4 mm'dir.
• Yabancı madde, mürekkep bulaşması, reflektör eğilmesi ve segment alanı içindeki kabarcıklar için, kozmetik ve optik kaliteyi sağlamak amacıyla limitler tanımlanmıştır.
• En iyi uyum için 1.30 mm PCB delik çapı önerilir.

Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Işık çıkışının termal düşüşünü gösterir. Sıcaklık arttıkça, ışık verimliliği genellikle azalır.

Cihaz, tek sıra halinde 10 pine sahiptir. İç devre şeması, iki basamak için ortak anot konfigürasyonunu göstermektedir. Pin çıkışı aşağıdaki gibidir:

1. Pin 1: Katot C
2. Pin 2: Katot D.P. (Ondalık Nokta)
3. Pin 3: Katot E
4. Pin 4: Ortak Anot (Rakam 2)
5. Pin 5: Katot D
6. Pin 6: Katot F
7. Pin 7: Katot G
8. Pin 8: Katot B
9. Pin 9: Ortak Anot (Basamak 1)
10. Pin 10: Katot A

Bu düzen, çoklama sürüşü için en uygun olanıdır; burada Rakam 1 ve Rakam 2 anotları yüksek frekansta dönüşümlü olarak açılırken, uygun segment katotları istenen sayıyı oluşturmak için enerjilendirilir.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Otomatik Lehimleme

Dalga veya reflow lehimleme için koşul, paketin oturma düzleminin 1.6 mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde 5 saniye boyunca 260°C'dir. İşlem sırasında, göstergenin gövde sıcaklığı maksimum depolama sıcaklığı olan 105°C'yi aşmamalıdır.

6.2 Manuel Lehimleme

El ile lehimlemede, lehimleme ucu sıcaklığı 350°C ±30°C olarak belirtilmiştir. Lehimleme süresi, oturma düzleminin 1.6 mm altından ölçülmek üzere, her bacak için 5 saniyeyi geçmemelidir. Aşırı ısı transferini önlemek için, lehim ucu ile paket gövdesi arasındaki bacağa bir soğutucu kullanmak iyi bir uygulamadır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

LTD-4608JR, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere sıradan elektronik ekipmanlar için uygundur:

• Dijital multimetreler ve osiloskoplar
• Ses ekipmanı ekranları (amplifikatörler, alıcılar)
• Endüstriyel zamanlayıcı ve sayaç panelleri
• Tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri)
• Satış noktası terminalleri ve temel bilgi ekranları

7.2 Kritik Tasarım Hususları

• Sürüş Yöntemi: Sabit voltaj sürücü yerine sabit akım sürücü kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Bu, segmentten segmente veya birimden birime ileri voltaj (VF) değişimlerine bakılmaksızın tutarlı bir ışık şiddeti sağlar. Basit bir seri direnç temel bir akım sınırlama biçimi sağlayabilir, ancak özel LED sürücü IC'leri daha iyi kararlılık ve çoklama kontrolü sunar.
• Devre Koruma: Sürücü devresi, güç açma veya kapatma sırasında oluşabilecek ters gerilimlere ve gerilim geçici olaylarına karşı koruma içermelidir. Uygulamaya bağlı olarak seri bağlı basit bir diyot veya bir geçici gerilim bastırıcı (TVS) kullanılabilir.
• Termal Yönetim: Akım ve güç dağılımı için mutlak maksimum değerleri aşmayın. Ortam sıcaklığını ekran çevresinde belirtilen sınırlar içinde tutmak için nihai üründe yeterli havalandırma sağlayın. Yüksek sıcaklık ortamları için tasarımda, sürekli akımın sıcaklıkla doğrusal olarak azaltılması dikkate alınmalıdır.
• Çoğullama: When multiplexing the two digits, the refresh rate must be high enough to avoid visible flicker (typically >60 Hz). The peak current during the multiplexed pulse can be higher than the DC continuous current rating, but the average current over time must remain within the continuous rating, considering the duty cycle.

8. Güvenilirlik Testi

Cihaz, askeri (MIL-STD), Japon endüstriyel (JIS) ve dahili standartlara dayanan kapsamlı bir güvenilirlik testleri paketinden geçer. Bu testler, dayanıklılığını ve uzun ömrünü doğrular:

• Çalışma Ömrü Testi (RTOL): Maksimum nominal koşullarda 1000 saat kesintisiz çalışma.
• Çevresel Stres Testleri: Yüksek sıcaklık/yüksek nem depolama, yüksek sıcaklık depolama, düşük sıcaklık depolama, sıcaklık döngüsü ve termal şok testlerini içerir.
• Mechanical & Process Tests: Lehim direnci (260°C, 10 saniye) ve lehimlenebilirlik (245°C, 5 saniye) testleri, bağlantı bacaklarının standart montaj süreçlerine dayanabildiğini garanti eder.

9. Dikkat Edilmesi Gerekenler ve Kullanım Sınırlamaları

Veri sayfası, amaçlanan kullanımı ve sorumluluğu tanımlayan önemli uyarıları içerir:

• Ekran, "sıradan" elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Olağanüstü güvenilirlik gerektiren, özellikle arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği uygulamalar (havacılık, tıbbi cihazlar, kritik güvenlik sistemleri) önceden danışma ve muhtemelen farklı bir sınıf bileşen gerektirir.
• Üretici, mutlak maksimum değerlerin dışında çalıştırma veya sağlanan talimatlara uymama sonucu oluşan hasarlardan sorumlu değildir.
• Ürün ömrü ve performansını sağlamanın birincil yolu olarak elektriksel ve termal limitlere sıkı sıkıya bağlı kalınması vurgulanmaktadır.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTD-4608JR'de kullanılan AlInGaP teknolojisi, GaAsP (Galliyum Arsenit Fosfür) gibi eski teknolojilere kıyasla önemli avantajlar sunar:

• Higher Efficiency & Brightness: AlInGaP, üstün ışık verimliliği sağlayarak aynı sürüş akımı için daha yüksek parlaklık elde edilmesini sağlar.
• Daha İyi Sıcaklık Kararlılığı: AlInGaP LED'lerin ışık çıktısı, genellikle eski teknolojilere kıyasla sıcaklık değişimlerine daha az duyarlıdır.
• Renk Saflığı: 20 nm'lik spektral çizgi yarı genişliği (Δλ), daha geniş spektrumlu kaynaklara kıyasla nispeten saf bir kırmızı rengi gösterir.
• Sağ tarafta ondalık noktası bulunan ortak anot konfigürasyonu, ortak katot veya sol tarafta ondalık noktası konfigürasyonuna sahip olabilecek diğer çift haneli göstergelerden ayırt edici bir özellik olabilir.

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu göstergiyi 5V besleme ve bir direnç ile sürebilir miyim?
C: Evet, ancak dikkatli hesaplama gereklidir. 20 mA'de tipik 2.6V VF değeri ile, seri direnç değeri (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm olmalıdır. 5V beslemenin kararlı olduğundan emin olmalı ve daha yüksek akıma yol açacak minimum VF (2.0V) değerini hesaba katmalısınız. Sabit akım sürücüsü daha güvenilirdir.

S: 2:1 parlaklık yoğunluğu eşleştirme oranı tasarımım için ne anlama geliyor?
C: Bu, tek bir ekran içinde, segmentler arasındaki parlaklık farkının iki katı aşmaması gerektiği anlamına gelir. Çoğu uygulama için bu kabul edilebilir. Mükemmel düzgünlük kritikse, daha dar bir seçim grubundan birimler seçmeniz veya yazılım/donanımda bireysel segment kalibrasyonu uygulamanız gerekebilir.

S: İşaretleme üzerindeki "YYWW" tarih kodunu nasıl yorumlarım?
C: "YYWW" tipik olarak iki haneli bir yılı ve ardından iki haneli bir üretim haftasını temsil eder. Örneğin, "2415" cihazın 2024 yılının 15. haftasında üretildiğini gösterir.

12. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Basit bir iki haneli sayaç tasarlama.
Bir mikrodenetleyici (örneğin, bir Arduino, PIC veya ARM Cortex-M) kullanılır. İki G/Ç pini, küçük NPN transistörler veya MOSFET'ler aracılığıyla ortak anotları (Pin 4 ve 9) sürmek için çıkış olarak yapılandırılır. Diğer yedi G/Ç pini (veya pin tasarrufu için 74HC595 gibi bir kaydırmalı kaydedici), akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım havuzu dizisi aracılığıyla segment katotlarını (Pin 1, 3, 5, 6, 7, 8, 10) sürer. Ondalık noktası (Pin 2) yok sayılabilir veya kullanılabilir. Firmware, çoklama uygular: 1. Hanenin transistörünü aç, ilk hanenin değeri için segment desenini ayarla, kısa bir süre bekle (örn. 5ms), 1. Haneyi kapat, 2. Hanenin transistörünü aç, ikinci hane için segment desenini ayarla, bekle ve tekrarla. Açık olduğu süre boyunca her segmentin akımı, ortalama akımın sürekli derecelendirmeyi aşmamasını sağlamak için görev döngüsüne (iki hane için %50) göre hesaplanmalıdır.

13. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Yedi segmentli bir LED ekran, birden fazla Işık Yayan Diyotun (LED) bir montajıdır. Her segment (A'dan G'ye etiketlenmiş) ve ondalık noktası ayrı bir LED veya bir grup LED çipidir. LTD-4608JR gibi ortak anot konfigürasyonunda, belirli bir hane için tüm LED'lerin anotları ortak bir pine bağlanır. Her bir segment LED'inin katodu ayrı bir pine çıkarılır. Bir segmenti aydınlatmak için, ortak anot pini daha yüksek bir voltaja (Vcc) bağlanırken, katot pini daha düşük bir voltaja (toprak veya akım havuzu) bağlanır, böylece devre tamamlanır ve akım o spesifik LED'den akar. Hangi katot pinlerinin aktif anot pinine göre aktif olduğu kontrol edilerek farklı rakamlar ve bazı harfler oluşturulabilir.

14. Teknoloji Eğilimleri

Ayrık yedi segmentli LED ekranlar belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki daha geniş trend entegre çözümlere doğru ilerlemektedir:

• Entegre Sürücülü Ekranlar: LED dizisini, çoğullama devresini ve bazen basit bir seri arayüzü (I2C, SPI) tek bir baskılı devre kartı üzerinde içeren modüller, son mühendis için tasarımı basitleştirir.
• OLED ve LCD'ye Geçiş: Daha karmaşık grafikler veya alfanümerik karakterler gerektiren uygulamalar için, organik LED (OLED) ve sıvı kristal ekran (LCD) modülleri maliyet açısından daha rekabetçi hale geliyor ve daha fazla esneklik sunuyor.
• Miniaturization & Efficiency: LED çip teknolojisindeki süregelen gelişmeler, ışık etkinliğini (lümen/vat) artırmaya devam ederek daha düşük güçte daha parlak ekranlara veya aynı alanda daha yüksek çözünürlük için daha küçük çip boyutlarına olanak sağlıyor. Ancak, kırmızı/turuncu/sarı için temel AlInGaP teknolojisi yüksek performans standardı olmaya devam ediyor.

LTD-4608JR, basit, parlak, düşük maliyetli sayısal göstergelerin gerektiği uygulamalar için ideal, olgun, güvenilir ve iyi anlaşılmış bir teknolojiyi temsil eder.