İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- 1.2 Cihaz Tanımlama ve Yapılandırma
- 2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
- 2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 3. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 3.1 Paket Boyutları
- 3.2 Pin Yapılandırması ve Dahili Devre
- 4. Uygulama Kılavuzları ve Uyarılar
- 4.1 Tasarım ve Kullanım Hususları
- 4.2 Depolama ve İşleme Koşulları
- 5. Performans Eğrileri ve Grafiksel Veriler
- 6. Tipik Uygulama Senaryoları ve Tasarım Notları
1. Ürün Genel Bakışı
LTC-4627JG, net ve parlak sayısal ve sınırlı karakter okumaları gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, dört haneli, yedi segmentli alfanümerik bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, bağımsız olarak adreslenebilir segmentler aracılığıyla sayıları ve bazı harfleri görsel olarak temsil etmektir. Çekirdek teknoloji, şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerinde büyütülmüş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) LED çiplerini kullanır. Bu malzeme sistemi, yeşil-sarı dalga boyu bölgesindeki yüksek verimliliği ve mükemmel performansı nedeniyle seçilmiştir. Gösterge, çeşitli aydınlatma koşullarında optimum okunabilirlik için yüksek kontrast sağlayan, beyaz segment işaretlemeli gri bir yüze sahiptir. 0,4 inç (10,0 mm) rakam yüksekliği, alanın kısıtlı ancak netliğin gerekli olduğu ölçüm cihazları, endüstriyel kontroller ve tüketici elektroniği gibi orta mesafeli görüntüleme için uygundur.
1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- 0,4 İnç Rakam Yüksekliği:Aşırı panel alanı tüketmeden iyi görünürlük için dengeli bir boyut sunar.
- Sürekli Düzgün Segmentler:Aydınlatılmış karakterlerin tutarlı, aralıksız bir görünümünü sağlayarak estetik kaliteyi ve okunabilirliği artırır.
- Düşük Güç Gereksinimi:AlInGaP teknolojisi, nispeten düşük sürücü akımlarında yüksek parlaklık sağlayarak enerji verimli tasarımlara katkıda bulunur.
- Mükemmel Karakter Görünümü:Gri yüzey ile beyaz segmentler arasındaki yüksek kontrast, düzgün aydınlatma ile birleşerek keskin, net tanımlanmış karakterler oluşturur.
- Yüksek Parlaklık ve Yüksek Kontrast:AlInGaP LED'lerin doğal parlaklığı ve seçilen renk şeması, aydınlık ortamlarda bile üstün görünürlük sağlar.
- Geniş Görüş Açısı:LED çip ve paket tasarımı, LED segment göstergelerinde tipik olduğu gibi, geniş bir açı aralığından net görüntülemeye olanak tanır.
- Katı Hal Güvenilirliği:Bir yarı iletken cihaz olarak, mekanik göstergelere kıyasla uzun çalışma ömrü, darbe direnci ve titreşim toleransı sunar.
- Işık Şiddeti için Kategorize Edilmiş:Cihazlar yoğunluk için sınıflandırılır, bu da tasarımcıların bir montajda birden fazla birim arasında tutarlı parlaklık seviyeleri için parçaları seçmesine olanak tanır.
- Kurşunsuz Paket (RoHS Uyumlu):Tehlikeli maddeleri kısıtlayan çevre düzenlemelerine uygun olarak üretilmiştir.
1.2 Cihaz Tanımlama ve Yapılandırma
LTC-4627JG parça numarası, AlInGaP yeşil LED'li çoklanmış, ortak anotlu bir göstergeyi belirtir. "JG" soneki tipik olarak yeşil rengi ve belirli paket veya özellik setini gösterir. Gösterge, dört tam rakam (0-9) ve her rakam için sağ tarafta bir ondalık noktası içerir. Her rakam için ortak bağlantıları zaman paylaşımlı kullanarak gerekli sürücü pin sayısını azaltan çoklanmış ortak anot yapılandırması kullanır.
2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme
2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal kullanım için bu sınırlarda veya yakınında çalıştırılması önerilmez.
- Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, tek bir LED segmentinde termal hasara neden olmadan güvenle dağıtılabilecek maksimum güçtür.
- Segment Başına Tepe İleri Akımı:60 mA. Bu, tipik olarak 1/10 görev döngüsü ve 0,1 ms darbe genişliği koşullarında belirtilen izin verilen maksimum darbe akımıdır. Kısa, yüksek yoğunluklu parlamalar için kullanılır.
- Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça bu akım, 0,33 mA/°C ile doğrusal olarak düşürülmelidir. Örneğin, 50°C'de maksimum sürekli akım 25 mA - (0,33 mA/°C * 25°C) = 16,75 mA olacaktır.
- Segment Başına Ters Gerilim:5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
- Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz, bu endüstriyel sıcaklık aralığında güvenilir çalışma ve depolama için derecelendirilmiştir.
- Lehim Sıcaklığı:Oturma düzleminin 1,6 mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde maksimum 260°C, en fazla 3 saniye. Bu, dalga veya yeniden akış lehimleme işlemleri için paket hasarını önlemek açısından kritiktir.
2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Bunlar, normal koşullar altında beklenen performansı sağlayan, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülen tipik çalışma parametreleridir.
- Ortalama Işık Şiddeti (IV):IF= 1 mA'de 200 µcd (Min), 464 µcd (Tip). Bu, insan gözünün fotopik tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülen ışık çıkışıdır. Geniş aralık, yoğunluk için sınıflandırmayı gösterir.
- Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp):IF= 20 mA'de 571 nm (Tip). Bu, spektral çıkışın en güçlü olduğu, yeşil-sarı bölgedeki dalga boyudur.
- Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):IF= 20 mA'de 15 nm (Tip). Bu, spektral saflığı gösterir; daha dar bir genişlik daha monokromatik bir renk anlamına gelir.
- Baskın Dalga Boyu (λd):IF= 20 mA'de 572 nm (Tip). Bu, insan gözü tarafından LED'in rengiyle eşleştiği algılanan tek dalga boyudur.
- Segment Başına İleri Gerilim (VF):IF= 20 mA'de 2,05 V (Min), 2,6 V (Tip). Bu, belirtilen akımı ilettiğinde LED üzerindeki gerilim düşüşüdür. Devre tasarımı maksimum VF.
- Segment Başına Ters Akım (IR):VR= 5 V'de 100 µA (Maks). Bu, LED ters öngerilimli olduğunda oluşan küçük sızıntı akımıdır.
- Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (IV-m):IF= 1 mA'de 2:1 (Maks). Bu, tek bir cihaz içindeki en parlak ve en sönük segmentler arasındaki izin verilen maksimum oranı belirtir, böylece düzgünlüğü sağlar.
3. Mekanik ve Paket Bilgileri
3.1 Paket Boyutları
Gösterge, standart bir çift sıralı paket (DIP) ayak izine uyar. Boyut çiziminde aksi belirtilmedikçe, tüm kritik boyutlar ±0,25 mm genel toleransla milimetre cinsinden verilmiştir. Bu, toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik, rakamlar arasındaki boşluk, segment boyutları ve pin aralığı ve çapını içerir. PCB (Baskılı Devre Kartı) düzeni için tam mekanik çizim, uygun oturma ve ön panel kesimiyle hizalama sağlamak açısından gereklidir.
3.2 Pin Yapılandırması ve Dahili Devre
Cihaz 16 pinli bir yapılandırmaya sahiptir, ancak tüm pozisyonlar dolu değildir (pin 10 ve 12 "PIN YOK"). Dahili devre şeması, çoklanmış ortak anot yapısını gösterir. Dört rakamın her birinin kendi ortak anot pini vardır (pin 1, 2, 6, 8). Segment katotları (A-G, DP) tüm rakamlar arasında paylaşılır. Ayrıca, ortak bir anotu (pin 4) paylaşan ve katotları sırasıyla A/B/C segment katotlarına bağlı olan üç ayrı gösterge LED'i (L1, L2, L3) için bağlantılar vardır. Pin 9 "BAĞLANTI YOK" olarak belirtilmiştir. Bu pin yapısı, her rakamın ortak anotunu sırayla enerjilendirirken o rakam için segment verilerini paylaşılan katot hatlarına sunan çoklama sürücü devresini tasarlamak için çok önemlidir.
4. Uygulama Kılavuzları ve Uyarılar
4.1 Tasarım ve Kullanım Hususları
Amaçlanan Kullanım:Bu gösterge, ofis, iletişim ve ev uygulamalarındaki sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Güvenlik açısından kritik sistemler (havacılık, tıbbi, ulaşım) için kullanımdan önce danışma zorunludur.
Derecelendirmelere Uyum:Hasarı önlemek için Mutlak Maksimum Derecelendirmelere uyulması esastır. Üretici, uyumsuzluktan kaynaklanan arızalardan sorumluluk kabul etmez.
Akım ve Termal Yönetim:Önerilen sürücü akımlarının veya çalışma sıcaklıklarının aşılması, ışık çıkışı bozulmasını (lümen azalması) hızlandıracak ve erken arızaya yol açabilecektir. Sabit gerilim sürücüsü yerine sabit akım sürücüsü kullanılması, LED'in negatif sıcaklık katsayısını ve VF variation.
Devre Koruması:Sürücü devresi, güç döngüleri sırasında ters gerilimlere ve gerilim geçici durumlarına karşı koruma içermelidir. Ters öngerilim, yarı iletken içinde metal göçüne neden olarak sızıntıyı artırabilir veya kısa devrelere yol açabilir.
İleri Gerilim Dikkati:Güç kaynağı ve akım sınırlama devresi, olası tüm VFdeğerleri (Min'den Maks'a) arasında amaçlanan sürücü akımını sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır.
Çevresel Faktörler:Özellikle nemli ortamlarda, hızlı ortam sıcaklığı değişimlerinden kaçınılmalıdır, çünkü bu durum göstergede yoğuşmaya neden olarak elektriksel veya optik sorunlara yol açabilir.
Mekanik İşleme:Montaj sırasında gösterge gövdesine anormal kuvvet uygulamaktan kaçının. Dekoratif bir film uygulanıyorsa, dış kuvvetin onu hareket ettirebileceğinden, ön panel/kapakla sıkı temas kurmadığından emin olun.
Tutarlılık için Sınıflandırma:Bir ünitede birden fazla gösterge monte ederken, birimler arasında fark edilebilir parlaklık veya renk tonu farklılıklarını önlemek için aynı ışık şiddeti sınıfından cihazların kullanılması önerilir.
Güvenilirlik Testi:Nihai ürünün göstergeyi belirli düşme veya titreşim testlerine tabi tutması gerekiyorsa, koşullar önceden değerlendirme için üreticiyle paylaşılmalıdır.
4.2 Depolama ve İşleme Koşulları
Standart Depolama (DIP Paket):Orijinal ambalajındaki ürünler, %60 RH'nin altında bağıl nem ile 5°C ila 30°C arasında depolanmalıdır. Uyumsuzluk, kullanımdan önce yeniden kaplama gerektiren pin oksidasyonuna yol açabilir. Büyük stokların uzun süreli depolanması önerilmez. Nem bariyer torbası 6 aydan fazla açık kaldıysa, 60°C'de 48 saat pişirme ve ardından bir hafta içinde montaj önerilir.
SMD Gösterge Depolama (Not):Bu bir DIP parçası olmasına rağmen, veri sayfası SMD varyantları için bir not içerir: fabrika mühürlü torba açıldıktan sonra, cihaz <%60 RH ve 5-30°C'de depolandığında 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır, bu da Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 3'e karşılık gelir. Bu, modern LED paketleri için nem kontrolünün önemini vurgular.
5. Performans Eğrileri ve Grafiksel Veriler
Veri sayfası, detaylı tasarım analizi için gerekli olan tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Bu grafikler, ana parametreler arasındaki ilişkiyi görsel olarak temsil ederek mühendislerin tablolarda açıkça listelenmeyen değerleri enterpole etmesine olanak tanır. Belirli eğriler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, tipik olarak şunları içerir:
Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi):Termal etkiler nedeniyle genellikle daha yüksek akımlarda doğrusal olmayan bir şekilde, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir.
İleri Gerilim - İleri Akım:Diyodun üstel I-V karakteristiğini gösterir.
Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, bu termal tasarım için kritik bir faktördür.
Spektral Dağılım:Bağıl şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, ~571nm'deki tepe noktasını ve spektral genişliği gösterir. Bu eğriler, tasarımcıların sürücü koşullarını optimize etmesine, standart dışı sıcaklıklar altında performansı tahmin etmesine ve LED'in renk özelliklerini anlamasına olanak tanır.
6. Tipik Uygulama Senaryoları ve Tasarım Notları
LTC-4627JG, kompakt, güvenilir ve parlak bir sayısal gösterge gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımları şunları içerir:
Test ve Ölçüm Ekipmanları:Dijital multimetreler, frekans sayaçları, güç kaynakları, burada 4 haneli yeterli çözünürlük sağlar.
Endüstriyel Kontrol Panelleri:Makinalarda proses göstergeleri, zamanlayıcı ekranları, sayaç okumaları.
Tüketici Cihazları:Mikrodalga fırınlar, ses ekipmanları, iklim kontrol sistemleri.
Otomotiv Yan Sanayi Göstergeleri:Çevresel sağlamlığın gerekli olduğu göstergeler ve okumalar.
Tasarım Uygulaması:Bu göstergeyi uygulamak, çoklama yapabilen bir mikrodenetleyici veya özel sürücü entegre devresi gerektirir. Sürücü, ortak anot pinleri için yeterli akımı (rakam akımı = segment akımı * o rakamdaki aydınlatılmış segment sayısı) sağlamalı ve segment katot pinleri için akımı çekmelidir. Sabit gerilim kaynağı kullanırken her segment katodu için akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. Titreşimi önlemek için uygun kalıcılık ve yenileme hızı (tipik olarak >60 Hz) ile iyi tasarlanmış bir çoklama rutini gereklidir. Geniş görüş açısı, çeşitli pozisyonlardan görüntülenen paneller için uygun hale getirir.
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. |