LTC-4627JR LED Dijital Gösterge Veri Sayfası - 0.4 İnç Karakter Yüksekliği - Süper Kırmızı Işık - 2.6V İleri Voltaj - 70mW Güç Tüketimi - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-4627JR, dört basamaklı yedi segmentli LED dijital gösterge modülüdür. Ana işlevi, çeşitli elektronik cihazlarda net ve parlak sayısal ve sınırlı karakter okumaları sağlamaktır. Temel teknoloji, ultra kırmızı ışık emisyonu üretmek için AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfor) yarı iletken malzemesini kullanır. Opak GaAs substratı üzerinde büyütülen bu malzeme sistemi, kırmızı ışık spektrumundaki yüksek verimliliği ve üstün renk saflığı ile bilinir. Cihaz, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran gri panel ve beyaz segment işaretlemeleri kullanır. Çoklu dijital gösterge ekranlarında standart bir konfigürasyon olan ve gereken sürücü pin sayısını en aza indirmek için tasarlanmış, çoklama ortak anot tipi olarak tasarlanmıştır.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Kompakt ve Okunabilir:0.4 inç (10.0 mm) karakter yüksekliği ile boyut ve görünürlük arasında iyi bir denge sağlar.
• Üstün Optik Performans:Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast sunarak karakterlerin net görünmesini sağlar. Sürekli ve düzgün segmentler tutarlı bir görünüm sağlar.
• Enerji Verimliliği:Düşük güç tüketimi gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji verimliliğine önem veren uygulamalar için uygundur.
• Üstün Bakış Açısı:Geniş bir görüş açısı sunar, ekran içeriğinin farklı konumlardan okunmasına olanak tanır.
• Yüksek Güvenilirlik:Katı hal güvenilirliği sayesinde, aşınacak hareketli parça veya filaman bulunmaz.
• Kalite Güvencesi:Cihazlar, belirli bir aralıkta tutarlı parlaklık seviyeleri sağlamak için ışık şiddetine göre sınıflandırılır.
• Çevresel Uyumluluk:Kurşunsuz olarak paketlenmiştir, RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) Direktifi'ne uygun şekilde üretilmiştir.

1.2 Cihaz Tanımlayıcısı

Model LTC-4627JR, ultra kırmızı ışık, çoklanmış ortak anot ve sağ tarafta ondalık noktası olan bir göstergeyi ifade eder. Bu adlandırma kuralı, cihazın elektriksel konfigürasyonunun ve optik özelliklerinin kesin olarak tanımlanmasına yardımcı olur.

2. Teknik Özelliklerin Detaylı Açıklaması

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Çalışma her zaman bu sınırlar içinde tutulmalıdır.

• Her segment güç tüketimi:Maksimum 70 mW. Bu değerin aşılması aşırı ısınmaya ve arızaya yol açabilir.
• Her segment tepe ileri akımı:Maksimum 90 mA, ancak yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği). Bu, çoklama veya kısa süreli testler için geçerlidir.
• Her segment sürekli ileri akım:25°C'de maksimum 25 mA. Bu değer, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça, 0.33 mA/°C'lik bir katsayı ile doğrusal olarak azalır. Örneğin, 50°C'de maksimum sürekli akım yaklaşık 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA'dır.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C.
• Lehimleme Koşulları:Cihaz, montaj düzleminin 1/16 inç (≈1.6mm) altında, 260°C'de 3 saniye süreyle dalga lehimlemeye dayanabilir. Montaj sırasında cihaz gövde sıcaklığı maksimum derecelendirme değerini aşmamalıdır.

I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi: Üstel ilişkiyi gösterir ve yaklaşık 2.0-2.6V'luk tipik ileri voltajı (VF) vurgular. Işık Şiddeti-İleri Akım Eğrisi (IV vs. IF): Işık çıkışının, maksimum derecelendirme sınırına ulaşılana kadar akımdaki artışla nasıl arttığını gösterir. Tasarımcıların istenen parlaklık ve verimlilik için çalışma noktası seçmesine yardımcı olur. Işık Şiddeti-Ortam Sıcaklığı Eğrisi: Işık çıkışının sıcaklık arttıkça nasıl azaldığını gösterir ve yüksek sıcaklık ortamlarında termal yönetimin gerekliliğini vurgular. Spektral Dağılım Grafiği: 639 nm (tepe) ve 631 nm (baskın dalga boyu) merkezli ve belirtilen 20 nm yarı genişliğe sahip, göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı grafiği.

Bunlar, belirtilen test koşullarında garanti edilen performans parametreleridir.

• Ortalama ışık şiddeti (I_V):İleri yöndeki akım (I_F) 1 mA olduğunda, 200-650 µcd'dir. Bu geniş aralık, cihazların ışık şiddetine göre sınıflandırıldığını gösterir.
• Tepe emisyon dalga boyu (λ_p):I_F=20mA'da, tipik değer olarak 639 nm'dir ve bu onu ultra kırmızı ışık bölgesine yerleştirir.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):20 nm (tipik değer), spektral saflığı tanımlar.
• Ana dalga boyu (λ_d):631 nm (tipik değer), tolerans ±1 nm.
• Segment başına ileri voltaj (V_F):I_F=20mA'de, 2.0V ila 2.6V, tolerans ±0.1V. Bu, sürücü tasarımı için kritik bir parametredir.
• Her bir ters yönlü akım (I_R):Ters voltajda (V_R) 5V olduğunda, maksimum 100 µA. Not: Bu bir test koşuludur; sürekli ters öngerilimli çalıştırma yasaktır.
• Işık şiddeti eşleştirme oranı (I_V-m):I_F=10mA'de, maksimum 2:1. Bu, segmentler arasında izin verilen maksimum parlaklık değişimini belirler.
• Çapraz Konuşma:≤ %2.5, bitişik segmentler arasındaki istenmeyen aydınlatmanın minimum olduğu anlamına gelir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, ürünün "ışık şiddetine göre sınıflandırıldığını" belirtmektedir. Bu, standart test akımında (muhtemelen 1mA veya 10mA) ölçülen ışık çıkışına göre göstergelerin sınıflandırıldığı bir binning sürecini ifade eder. Tasarımcılar, bir bileşen içindeki birden fazla gösterge arasında parlaklık düzgünlüğünü sağlamak ve "ton düzensizliği sorunundan" kaçınmak için aynı ışık şiddeti bandından (örneğin, 400-500 µcd) cihazlar seçebilir. Bu belge dalga boyu/renk veya ileri voltaj için sınıflandırmayı açıkça detaylandırmasa da, performans tutarlılığını sağlamak için LED üretiminde bu tür sınıflandırmalar yaygındır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası "Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrilerine" atıfta bulunmaktadır. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:Üstel ilişkiyi gösterir, tipik ileri gerilimin (V_F) yaklaşık 2.0-2.6V aralığında olduğunu vurgular.
• Işık Şiddeti ile İleri Akım İlişkisi Eğrisi (I_Vvs. I_F):Işık çıkışının, maksimum derecelendirme sınırına ulaşılana kadar akımdaki artışla nasıl arttığını gösterir. Tasarımcıların istenen parlaklık ve verimlilik için çalışma noktasını seçmelerine yardımcı olur.
• Işık Şiddeti ile Ortam Sıcaklığı İlişkisi Eğrisi:Görünür ışık çıkışının sıcaklık artışıyla azaldığı gösterilerek, yüksek sıcaklık ortamlarında ısı yönetiminin gerekliliği vurgulanmaktadır.
• Spektral dağılım grafiği:Göreceli yoğunluk ile dalga boyu ilişkisi grafiği, 639 nm (tepe) ve 631 nm (ana dalga boyu) merkezli ve belirtilen 20 nm yarı genişlikli.

Mekanik ve Paketleme Bilgileri

4. Performans Eğrisi Analizi

Bu ekran standart Çift Sıralı Düz Takma (DIP) form faktörüne sahiptir. Temel boyut açıklamaları şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre (mm) cinsindendir.
• Aksi belirtilmedikçe, genel tolerans ±0.25 mm'dir.
• Pim ucu ofset toleransı ±0.4 mm'dir.
• Kusur Kalite Kontrol Limitleri: Segment üzerinde yabancı madde ≤10 mil, mürekkep kirliliği ≤20 mil, segment içi kabarcık ≤10 mil.
• Reflektör eğrilik sınırı, uzunluğunun ≤%1'i olarak belirlenmiştir.

5.2 Bacak Bağlantısı ve Polarite

Bu cihazortak anottipindedir. Bu, her rakamın LED anotlarının dahili olarak birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Pin tanımları aşağıdaki gibidir:

• Pin 1, 2, 6, 8: Sırasıyla Digit 1, Digit 2, Digit 3 ve Digit 4'ün ortak anotlarıdır.
• Pin 4: Sol iki nokta üst üste segmentlerinin (L1, L2, L3) ortak anotudur.
• Her bir segmentin (A, B, C, D, E, F, G, DP, L1, L2, L3) katotları (negatif terminaller) Pin 3, 5, 7, 11, 13, 14, 15, 16 üzerinde dağıtılmıştır.
• Pin 9, 10, 12 "bağlantı yok" veya "pin yok" olarak işaretlenmiştir.

İç devre şeması:Şematik, çoklama düzenini göstermektedir. Her rakamın anodu bağımsızken, aynı segment konumlarının (örneğin, tüm 'A' segmentleri) katotları birbirine bağlanmıştır. Belirli bir rakam üzerindeki belirli bir segmenti yakmak için, ilgili rakam anot pini yüksek seviyeye (pozitif voltaj) sürülmeli ve ilgili segment katot pini düşük seviyeye (toprak veya akım çekme) sürülmelidir. Bu çoklama, tüm rakamların aynı anda yanıyormuş illüzyonunu yaratmak için hızlı bir şekilde gerçekleştirilir.

6. Lehimleme, Montaj ve Depolama Kılavuzu

6.1 Kaynak

Mutlak Maksimum Değerler, dalga lehimleme profilini belirtir: 260°C'de 3 saniye, lehim banyosu montaj düzleminin 1/16 inç altında. Yeniden akış lehimleme için, cihazın maksimum sıcaklık derecelendirmesini aşmayan standart kurşunsuz lehimleme profili kullanılmalıdır. Montaj sırasında, ekran gövdesine mekanik stres uygulanmamasına dikkat edilmelidir.

6.2 Depolama Koşulları

Doğru depolama, pin oksidasyonunu ve performans düşüşünü önlemek için çok önemlidir.

• LED göstergeler için (örneğin LTC-4627JR):Orijinal ambalajında saklayınız. Önerilen koşullar: Sıcaklık 5°C ila 30°C, nem %60 RH'nin altında. Depolama koşulları bu aralığın dışındaysa veya nem önleyici torba 6 aydan uzun süre açık kaldıysa, cihazın 60°C'de 48 saat pişirilmesi ve bir hafta içinde kullanılması önerilir.
• Genel ilkeler:Uzun süreli büyük miktarda stok depolamaktan kaçının. Tazeliği sağlamak ve kalay kaplı uçların oksitlenmesini önlemek için stokları zamanında tüketin.

7. Uygulama Açıklaması ve Tasarım Hususları

7.1 Kritik Uygulama Dikkat Noktaları

• Beklenen Kullanım:Genel elektronik cihazlar (ofis, iletişim, ev kullanımı) için uygundur. Arıza durumunda hayati tehlike veya sağlık riski oluşturabileceğinden, güvenlik açısından kritik uygulamalarda (havacılık, tıbbi, trafik kontrolü) önceden danışılmadan ve onay alınmadan kullanılması önerilmez.
• Sürücü Tasarımı:
  • Sabit Akım Sürücüsü:Parlaklık tutarlılığını sağlamak ve LED'leri termal kaçaktan korumak için sabit voltaj sürücü yerine sabit akım sürücü kullanılması şiddetle tavsiye edilir.
  • Voltaj Aralığı:Sürücü devresi, tam V_FAralık (2.0V-2.6V), tüm cihazlara istenen akımı sağlamak için.
  • Ters ve Geçici Korumalar:Devre, metal göçü ve artan sızıntı akımından kaynaklanan hasarı önlemek için açma/kapama sırasında ters gerilim ve gerilim sivri uçlarına karşı korunmalıdır.
  • Akım Derecelendirme Azaltımı:Maksimum ortam sıcaklığı dikkate alınarak çalışma akımı seçilir, 25°C'nin üzerinde 0.33 mA/°C düşürme katsayısı kullanılır.
• Ortam:Ekranda nem yoğuşmasını önlemek için nemli ortamlarda hızlı sıcaklık değişimlerinden kaçının.
• Mekanik:Ön panel filmi/grafik kaplaması kullanılıyorsa, yer değiştirebileceğinden dolayı doğrudan ekran yüzeyine bastırılmamasından kaçının. Uygulama düşme/titreşim testi içeriyorsa, değerlendirme için test koşullarını önceden paylaşın.
• Çoklu Ekran Ünitesi Eşleştirmesi:Bir ünitede iki veya daha fazla görüntüleyici monte ederken, görünümde düzgünlük sağlamak için aynı ışık şiddeti grubundan cihazlar kullanın.

7.2 Tipik Uygulama Senaryoları

LTC-4627JR, net, orta boyutta dijital okumalar gerektiren uygulamalar için idealdir, örneğin:

• Test ve ölçüm cihazları (multimetre, güç kaynağı).
• Endüstriyel kontrol panelleri ve zamanlayıcılar.
• Tüketici elektroniği (mikrodalga fırın, fırın, ses ekipmanları).
• Satış noktası terminalleri ve temel bilgi ekranları.
• Hobi ve prototip geliştirme projeleri.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski teknolojiler olan standart GaAsP veya GaP kırmızı LED'lerle karşılaştırıldığında, LTC-4627JR'deki AlInGaP ultra kırmızı LED çipi önemli ölçüde daha yüksek parlaklık ve verimlilik sunar. Bazı modern beyaz veya yandan aydınlatmalı göstergelerle karşılaştırıldığında, saf kırmızı gösterim için daha üstün renk doygunluğu ve görüş açısı sağlar. 0.4 inçlik rakam boyutu, daha küçük ve okunması zor göstergeler ile daha büyük ve daha fazla güç tüketen göstergeler arasındaki boşluğu doldurur. Ortak anot çoklama tasarımı, statik sürücü türlerine kıyasla daha karmaşık bir sürücü IC gerektirse de, çok rakamlı yedi segmentli göstergeler için ekonomik ve pin kullanımı açısından verimli standart bir çözümdür.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

Q1: LTC-4627JR için hangi sürücü IC'yi kullanmalıyım?
A: Ortak anot pimine akım sağlayabilen ve segment katot pimlerinden akım çekebilen bir çoklama sürücüsüne ihtiyacınız var. Yaygın seçenekler, MAX7219 veya TM16xx serisi gibi özel LED sürücü IC'leri veya yeterli GPIO pimi ve akım kapasitesine sahip bir mikrodenetleyicidir; gerekirse harici transistörler kullanılabilir.

Q2: Akım sınırlama direnci nasıl hesaplanır?
A: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V_{Güç kaynağı}- V_F) / I_F. Hesaplamada katalogdaki maksimum V kullanılır_F(2.6V), böylece bileşenler arasındaki farklılıklara rağmen akım asla seçtiğiniz I değerini aşmaz._F. 5V güç kaynağı ve istenen I için_F10 mA ise: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω. Çoklayıcı devrelerde, direnci her zaman katot (akım çekme) tarafına yerleştirin.

Q3: Onu açık havada kullanabilir miyim?
A: Çalışma sıcaklığı aralığı (-35°C ila +85°C) birçok açık hava ortamında kullanıma izin verir. Ancak, güneş ışığında okunabilirlik (yüksek kontrast bunu kolaylaştırır), olası yoğuşma (hızlı sıcaklık değişimlerinden kaçının) ve cihazın kendisi su geçirmez olmadığından nem ve toza karşı korumak için ekranın koruyucu bir pencere arkasına mühürlenmesi dikkate alınmalıdır.

Q4: Neden sabit akım sürücü önerilir?
A: LED'in ileri voltajı (V_F) sıcaklık ve cihaza göre değişir. Seri dirençli sabit voltaj kaynağı yaklaşık sabit bir akım sağlar, ancak bu değişebilir. Gerçek bir sabit akım kaynağı, LED'in her zaman tam olarak tasarlanmış akımı almasını sağlayarak tutarlı parlaklık ve daha uzun ömür sağlar; bu özellikle -35°C ila +85°C sıcaklık aralığında önemlidir.

10. Tasarım Vaka Çalışmaları

Senaryo: Basit bir 4 haneli sayaç/zamanlayıcı tasarlayın.
设计人员选择LTC-4627JR是因为其可读性和标准接口。他们使用一个内置定时器和足够I/O的微控制器。四个GPIO引脚配置为输出，通过小型NPN晶体管（例如，2N3904）驱动数字阳极（引脚1、2、6、8）以提供所需电流。另外七个GPIO引脚（加上一个小数点引脚）配置为开漏输出，并直接连接到段阴极（A-G、DP），每个引脚串联一个220Ω电阻接地，以将段电流设置为约10-12mA（使用5V电源）。固件实现多路复用例程，一次打开一个数字阳极，同时激活该数字的相应段阴极，快速循环所有四个数字（>60Hz）。灰色面板/白色段在产品前面板的深色亚克力窗后提供了极佳的对比度。

11. Çalışma Prensibi

LTC-4627JR, yarı iletken P-N eklemindeki elektrolüminesans prensibine dayalı olarak çalışır. Diyotun eşik voltajını (≈2.0V) aşan bir ileri öngerilim uygulandığında, N-tipi AlInGaP katmanından gelen elektronlar ile P-tipi katmandan gelen boşluklar yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme olayı, enerjiyi foton (ışık) formunda salar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir – bu durumda yaklaşık 631-639 nm'lik ultra kırmızı ışık. Opak GaAs substratı, ışığı yukarı doğru yansıtarak genel ışık çıkış verimliliğini artırmaya yardımcı olur. Yedi segment deseni, her bir segment bölgesinin altına ayrı LED çipleri veya çip dizileri yerleştirilerek ve bunlar dahili bir çoklama matrisi aracılığıyla birbirine bağlanarak oluşturulur.

12. Teknoloji Trendleri

LTC-4627JR gibi ayrık yedi segmentli göstergeler basitlik, yüksek parlaklık ve geniş görüş açısı nedeniyle belirli uygulamalarda hâlâ kritik öneme sahip olsa da, daha geniş trend entegre nokta matrisli göstergelere (LED ve OLED dahil) ve TFT LCD'lere doğru ilerlemektedir. Bu göstergeler, karakter, grafik ve animasyon görüntülemede daha büyük esneklik sunar. Ancak, yalnızca rakamlar, birkaç harf ve son derece yüksek netlik/güvenilirlik gerektiren uygulamalar için yedi segment teknolojisi gelişmeye devam etmektedir. Trendler arasında daha verimli malzemeler, daha düşük çalışma voltajları, otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketleme ve sistem tasarımını daha da basitleştirmek ve mikrodenetleyici pin sayısını azaltmak için sürücüler ve iletişim arayüzleri (I2C veya SPI gibi) entegre edilmiş göstergeler bulunmaktadır.