İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakış
- 2. Teknik Parametreler Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 2.2 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Pin Bağlantısı ve Polarite
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Lehimleme Profili
- 6.2 Dikkat Edilmesi Gerekenler ve Uygulama Notları
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8. Uygulama Önerileri
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Tasarım Hususları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
- 12. Çalışma Prensibi Tanıtımı
- 13. Gelişim Trendleri
1. Ürün Genel Bakış
LTD-2601JG-J, çeşitli elektronik uygulamalarda net sayısal okumalar için tasarlanmış, çift haneli, yedi segmentli alfanümerik bir gösterge modülüdür. 0.28 inç (7.0 mm) rakam yüksekliği ile kompakt boyut ve iyi görünürlük arasında bir denge sunar. Cihaz, yüksek parlaklık ve verimlilik sağlayan yeşil ışık yayan segmentleri için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır. Gösterge, kontrastı ve okunabilirliği artıran gri yüzey ve beyaz segmentlere sahiptir. Temel avantajları arasında düşük güç tüketimi, sürekli ve düzgün segmentlerle mükemmel karakter görünümü, yüksek parlaklık, geniş görüş açısı ve katı hal güvenilirliği yer alır. Işık şiddetine göre sınıflandırılır ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette gelir.
2. Teknik Parametreler Derinlemesine İnceleme
2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Cihazın performansı, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Temel parametreler şunlardır:
- Segment Başına Ortalama Işık Şiddeti:1 mA ileri akımda (IF) ölçüldüğünde, minimum 200 ucd ile maksimum 3400 ucd arasında değişir ve tipik değeri 540 ucd'dir.
- Ondalık Noktası (DP) Başına Ortalama Işık Şiddeti:IF=1mA'de minimum 50 ucd.
- Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp):IF=20mA'de 571 nm.
- Baskın Dalga Boyu (λd):IF=20mA'de 572 nm.
- Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):IF=20mA'de 15 nm.
- Segment Başına İleri Gerilim (VF):IF=20mA'de tipik olarak 2.6V, maksimum 2.6V.
- Segment Başına Ters Akım (IR):5V ters gerilimde (VR) maksimum 100 µA. Bu bir test koşuludur ve cihaz sürekli ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.
- Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:IF=1mA'de benzer ışık alanları için maksimum 2:1.
- Baskın Dalga Boyu Eşleştirme Farkı (Δλd):IF=20mA'de benzer ışık alanları için maksimum 4 nm.
- Çapraz Konuşma:≤ %2.5 olarak belirtilmiştir.
2.2 Mutlak Maksimum Değerler
Bu sınırların ötesindeki gerilimler kalıcı hasara neden olabilir.
- Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW
- Segment Başına Tepe İleri Akım:60 mA (1/10 Görev Döngüsü, 0.1ms Darbe Genişliği)
- Segment Başına Sürekli İleri Akım:25 mA (25°C'den itibaren 0.28 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır)
- Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C
- Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C
- Lehimleme Sıcaklığı:Oturma düzleminin 1/16 inç (≈1.6mm) altında ölçüldüğünde, 5 saniye için 260°C.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Cihaz, 1 mA'de ölçülen ışık şiddetine göre birimleri kategorize etmek için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, düzgün bir görünüm gerektiren uygulamalarda parlaklık tutarlılığını sağlar. Sınıflar aşağıdaki gibi tanımlanmıştır ve her sınıf içinde ±%15'lik bir ışık şiddeti toleransı vardır:
- E Sınıfı:201 - 320 ucd
- F Sınıfı:321 - 500 ucd
- G Sınıfı:501 - 800 ucd
- H Sınıfı:801 - 1300 ucd
- J Sınıfı:1301 - 2100 ucd
- K Sınıfı:2101 - 3400 ucd
Bir birime ait spesifik sınıf kodu, cihazın paketinde işaretlenir. Benzer ışık alanlarındaki segmentler için baskın dalga boyu eşleştirmesi de 4 nm delta içinde yapılır.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Sağlanan metinde spesifik grafikler detaylandırılmamış olsa da, bu tür eğriler tipik olarak ileri akım (IF) ile ileri gerilim (VF) arasındaki ilişkiyi, ışık şiddetinin ileri akıma bağımlılığını ve bu parametrelerin ortam sıcaklığıyla değişimini gösterir. Bu eğrilerin analizi, devre tasarımı için uygun akım sınırlamasını sağlamak, farklı sürüş koşulları altında parlaklığı tahmin etmek ve performans üzerindeki termal etkileri anlamak için çok önemlidir. Tasarımcılar, ileri gerilimin negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olmasını ve ışık şiddetinin sıcaklık arttıkça azalmasını beklemelidir.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
Gösterge, standart çift haneli yedi segmentli bir ayak izine sahiptir. Temel boyutsal notlar şunlardır:
- Tüm boyutlar milimetre cinsindendir.
- Aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.25 mm'dir.
- Pin ucu kayma toleransı ±0.4 mm'dir.
- Segmentlerdeki yabancı madde (≤10 mil), mürekkep kirliliği (≤20 mil), reflektör eğilmesi (≤uzunluğunun 1/100'i) ve segmentlerdeki kabarcıklar (≤10 mil) için kusur sınırları belirtilmiştir.
- Montaj için Ø1.4mm PCB delik çapı önerilir.
5.2 Pin Bağlantısı ve Polarite
Cihaz ortak anot konfigürasyonu kullanır. İç devre şeması, iki ortak anot (her rakam için bir tane) ve her segment için ayrı katotlar (A-G ve DP) gösterir. Pin bağlantısı aşağıdaki gibidir:
- Pin 1: Katot E
- Pin 2: Katot D
- Pin 3: Katot C
- Pin 4: Katot G
- Pin 5: Katot DP (Ondalık Noktası)
- Pin 6: Ortak Anot (Rakam 2)
- Pin 7: Katot A
- Pin 8: Katot B
- Pin 9: Ortak Anot (Rakam 1)
- Pin 10: Katot F
İki rakamı çoklamak için ortak anot pinlerinin doğru tanımlanması esastır.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Lehimleme Profili
Otomatik Lehimleme:Önerilen koşul, oturma düzleminin 1/16 inç (≈1.6mm) altında ölçüldüğünde, 5 saniye için 260°C'dir. Montaj sırasında birim sıcaklığı maksimum sıcaklık derecesini aşmamalıdır.
Manuel Lehimleme:Önerilen koşul, oturma düzleminin 1/16 inç altında ölçüldüğünde, maksimum 5 saniye için 350°C ±30°C'dir.
6.2 Dikkat Edilmesi Gerekenler ve Uygulama Notları
Bu gösterge, ofis, iletişim ve ev uygulamalarındaki sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örneğin, havacılık, tıbbi sistemler) kullanım öncesi danışma zorunludur. Tasarımcılar mutlak maksimum değerlere kesinlikle uymalıdır. Bu alıntıda spesifik ESD derecelendirmeleri sağlanmamış olsa da, elektrostatik deşarjı (ESD) önlemek için işleme sırasında dikkatli olunmalıdır. Depolama, kuru bir ortamda belirtilen -35°C ila +105°C sıcaklık aralığında yapılmalıdır.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
Standart paketleme özellikleri aşağıdaki gibidir:
- Tüp Başına Birim: 33
- İç Kutu Başına Tüp: 90
- İç Kutu Başına Birim: 2,970
- Dış Kutu Başına Tüp: 360
- Dış Kutu Başına Birim: 11,880
Cihaz üzerindeki modül işaretlemesi, Parça Numarasını (LTD-2601JG-J), bir Tarih Kodunu (YYWW formatında), Üretim Ülkesini ve Sınıf Kodunu (Z) içerir.
8. Uygulama Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu gösterge, kompakt, parlak, iki haneli sayısal okuma gerektiren herhangi bir cihaz için uygundur. Yaygın uygulamalar arasında enstrüman panelleri, tüketici elektroniği (saatler, zamanlayıcılar, teraziler), endüstriyel kontroller, test ve ölçüm ekipmanları ve cihaz göstergeleri yer alır.
8.2 Tasarım Hususları
- Akım Sınırlama:Maksimum sürekli ileri akımı (segment başına 25 mA) aşmayı önlemek için her segment veya ortak anot için harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. Değer, besleme gerilimi ve LED'in ileri gerilim düşümüne göre hesaplanmalıdır.
- Çoklama:Sadece 10 pin ile iki rakamı bağımsız olarak kontrol etmek için bir çoklama tekniği kullanılır. Ortak anotlar (pin 6 ve 9) yüksek frekansta sırayla sürülürken, uygun segment katotları senkronize olarak aktif hale getirilir. Bu, gereken mikrodenetleyici G/Ç pin sayısını azaltır.
- Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, göstergeye eksen dışı konumlardan bakılabilecek uygulamalar için faydalıdır.
- Parlaklık Kontrolü:Parlaklık, ileri akımı (derecelendirmeler dahilinde) değiştirerek veya sürüş sinyallerinde darbe genişlik modülasyonu (PWM) kullanılarak ayarlanabilir.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
LTD-2601JG-J'nin temel farklılaştırıcıları, yeşil emisyon için AlInGaP teknolojisini kullanması ve ışık şiddeti için spesifik sınıflandırmasıdır. GaP gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP daha yüksek parlaklık ve verimlilik sunar. Açık sınıflandırma sistemi, tasarımcılara öngörülebilir parlaklık seviyeleri sağlar, bu da birden fazla birim veya ürün arasında görsel tutarlılık gerektiren uygulamalar için kritiktir. 0.28 inç rakam yüksekliği, onu yaygın bir boyut kategorisine yerleştirerek okunabilirlik ve kart alanı arasında iyi bir uzlaşma sunar.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: Sınıf kodunun amacı nedir?
C: Sınıf kodu (cihazda 'Z' olarak işaretlenir), o spesifik birimin ışık şiddeti aralığını gösterir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklığa sahip parçaları seçmelerine veya gerekirse belirli bir parlaklık seviyesini temin etmelerine olanak tanır.
S: Bu göstergeyi akım sınırlayıcı dirençler olmadan sürebilir miyim?
C: Hayır. Bir LED'i doğrudan bir gerilim kaynağından sürmek aşırı akıma neden olacak, muhtemelen mutlak maksimum dereceyi aşacak ve segmenti tahrip edecektir. Her zaman seri dirençler kullanın.
S: İki rakamı bağımsız olarak nasıl kontrol ederim?
C: Çoklama kullanmalısınız. Rakam 1'in istenen segmentleri için katotları ayarlarken, kısaca Rakam 1'in ortak anotunu açın. Sonra Rakam 1'in anodunu kapatın, Rakam 2'nin anodunu açın ve Rakam 2'nin segmentleri için katotları ayarlayın. Bu döngüyü hızlıca (örneğin, >60 Hz) tekrarlayarak her iki rakamın da sürekli açık olduğu illüzyonunu yaratın.
S: "Ortak anot" ne anlama gelir?
C: Bir rakamdaki tüm LED'lerin anotlarının (pozitif taraflarının) bir pinde birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Bir segmenti yakmak için, ilgili ortak anot pinine pozitif bir gerilim uygular ve o spesifik segmentin katodunu (negatif tarafını) toprağa (veya düşük mantık seviyesine) bağlarsınız.
11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
Örnek: Basit Bir İki Haneli Sayıcı Tasarımı.
00'dan 99'a kadar bir sayıcı uygulamak için bir mikrodenetleyici kullanılabilir. On G/Ç pinine ihtiyaç vardır: ikisi ortak anotları sürmek için (tercihen daha yüksek akım için transistörler üzerinden) ve sekizi segment katotlarını (A-G ve DP) sürmek için. Yazılım, sayı değerini tutacak, her rakamı 7 segmentli bir desene dönüştürecek ve çoklama rutinini çalıştıracaktır. Her segment için akım sınırlayıcı direnç değeri (R), Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vcc - Vf) / If, burada Vcc besleme gerilimidir (örneğin, 5V), Vf LED ileri gerilimidir (~2.6V) ve If istenen ileri akımdır (örneğin, 10 mA). Bu, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω verir. 220 Ω veya 270 Ω direnç uygun standart değerler olacaktır.
12. Çalışma Prensibi Tanıtımı
Cihaz, Işık Yayan Diyot (LED) teknolojisine dayanır. Bir LED, elektriksel olarak ileri yönde öngerilim uygulandığında ışık yayan bir yarı iletken p-n eklem diyotudur. Elektronlar cihaz içindeki deliklerle yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda serbest bırakır. Işığın rengi (dalga boyu), yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. LTD-2601JG-J, yüksek verimli kırmızı, turuncu, kehribar ve yeşil ışık üretmek için çok uygun bir malzeme sistemi olan AlInGaP kullanır. Yedi segmentli tasarım, sayısal karakterler oluşturmak için standart bir desende (A'dan G'ye segmentler ve bir ondalık noktası DP) düzenlenmiş birden fazla bireysel LED çipi kullanır. Ortak anot konfigürasyonu, çok haneli göstergeler için çoklamayı basitleştiren yaygın bir devre tasarımıdır.
13. Gelişim Trendleri
Ayrık yedi segmentli LED göstergeler belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki daha geniş trendler arasında entegre nokta matrisli göstergelere (alfanümerik ve grafik yeteneği sunan), incelikleri ve kontrastları için organik LED (OLED) göstergelere ve sürücü devrelerinin ve bazen mikrodenetleyicilerin doğrudan ekran modülüne entegrasyonuna ("akıllı" göstergeler) doğru bir kayma yer alır. Ancak, basit, düşük maliyetli, yüksek parlaklıklı ve yüksek güvenilirliğe sahip sayısal okumalar için, LTD-2601JG-J gibi LED yedi segmentli göstergeler, özellikle uzun ömür ve çeşitli aydınlatma koşullarında görünürlüğün önemli olduğu endüstriyel, otomotiv ve cihaz bağlamlarında sağlam ve etkili bir çözüm olmaya devam etmektedir.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |