LTC-4627JD-01 LED Ekran Veri Sayfası - 0,4 inç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı - 2,6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-4627JD-01, sayısal okuma uygulamaları için tasarlanmış dört haneli, yedi segmentli bir LED ekrandır. Her hanenin yüksekliği 0,4 inç (10,0 mm) olup, çeşitli elektronik ekipman arayüzleri için uygun net ve okunabilir karakterler sunar. Cihaz, Hiper Kırmızı ışık yayılımı üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır. Gri yüzey ve beyaz segmentler ile kontrast ve okunabilirliği artırır. Ekran, çoklu ortak anot tipinde yapılandırılmıştır; bu, çok haneli ekranlarda gerekli sürücü pin sayısını en aza indirmek için standart bir konfigürasyondur.

1.1 Temel Özellikler

• Rakam Yüksekliği:0,4 inç (10,0 mm).
• Segment Tasarımı:Tutarlı karakter görünümü için sürekli ve düzgün segmentler.
• Güç Verimliliği:Düşük güç gereksinimi.
• Optik Performans:Mükemmel karakter görünümü, yüksek parlaklık ve yüksek kontrast.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı.
• Güvenilirlik:Katı hal güvenilirliği.
• Kalite Kontrolü:Işık şiddetine göre kategorize edilmiştir (gruplandırılmış).
• Çevre Uyumluluğu:RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz paket.

1.2 Cihaz Tanımlaması

LTC-4627JD-01 parça numarası, özellikle AlInGaP Hiper Kırmızı LED'li çoklu ortak anot ekranı belirtir ve sağ tarafta bir ondalık noktası içerir.

2. Teknik Özellikler Detaylı İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA (1/10 görev döngüsünde, 0,1ms darbe genişliğinde)
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25 mA (25°C'de), 25°C üzerinde doğrusal olarak 0,28 mA/°C azalır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C
• Lehimleme Koşulu:260°C'de 3 saniye dalga lehimleme, lehim noktası ekran gövdesinin oturma düzleminin en az 1/16 inç (yaklaşık 1,6 mm) altında olmalıdır.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Tipik performans parametreleri, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'de ölçülmüştür.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):200 - 650 μcd (I_F= 1 mA'de). Bu, parlaklığın temel ölçüsüdür.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):650 nm (I_F= 20 mA'de). Bu, yayılan ışık şiddetinin en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm (I_F= 20 mA'de). Bu, renk saflığını gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık anlamına gelir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):639 nm (I_F= 20 mA'de). Bu, insan gözü tarafından algılanan dalga boyudur.
• Çip Başına İleri Gerilim (V_F):2,1 V (Min), 2,6 V (Tipik) (I_F= 20 mA'de). Tolerans ±0,1V'dir.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):Maks. 100 μA (V_R= 5V'de). Not: Bu bir test koşuludur; sürekli ters öngerilimli çalışmaya izin verilmez.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:Maks. 2:1 (aynı ışık alanı içindeki segmentler için, I_F= 1 mA'de). Bu, segmentler arasında parlaklıkta tekdüzeliği sağlar.
• Çapraz Konuşma:≤ %2,5. Bu, biri açık diğeri kapalıyken bitişik segmentler arasındaki izin verilen maksimum ışık sızıntısını belirtir.

2.3 Işık Şiddeti için Gruplandırma Sistemi

LED'ler, 10 mA ileri akımda ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflandırılır (gruplandırılır). Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranları seçmelerini sağlar. Gruplandırma tablosu aşağıdaki gibidir:

• E Grubu:200 - 320 μcd
• F Grubu:321 - 500 μcd
• G Grubu:501 - 800 μcd
• H Grubu:801 - 1300 μcd
• J Grubu:1301 - 2100 μcd

Seçilen bir grup içindeki ışık şiddeti toleransı ±%15'tir. Bir montajda birden fazla ekran kullanan uygulamalar için, parlaklıkta fark edilir farklılıklardan (ton düzensizliği) kaçınmak amacıyla aynı gruptan ekranların kullanılması şiddetle tavsiye edilir.

3. Mekanik ve Paket Bilgisi

3.1 Paket Boyutları

Ekran, standart çift sıralı paket (DIP) ayak izine uygundur. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden olup genel tolerans ±0,25 mm'dir. Temel mekanik notlar şunları içerir:

• Pin ucu kayma toleransı: ±0,4 mm.
• Bir segment üzerindeki yabancı madde: ≤ 10 mil (yaklaşık 0,254 mm).
• Yansıtıcı eğilmesi: ≤ uzunluğunun %1'i.
• Segment içindeki kabarcıklar: ≤ 10 mil.
• Yüzeydeki mürekkep kirliliği: ≤ 20 mil (yaklaşık 0,508 mm).
• Pinler için önerilen PCB delik çapı: 1,0 mm.

3.2 Pin Konfigürasyonu ve Devre Şeması

Ekran 16 pinli bir konfigürasyona sahiptir, ancak tüm pinler fiziksel olarak mevcut veya elektriksel olarak bağlı değildir. Çoklu ortak anot tipindedir. İç devre şeması, dört ortak anot pinini (her hane için bir tane) ve her segment için paylaşılan katot pinlerini (A-G ve DP) gösterir. Pin bağlantı tablosu aşağıdaki gibidir:

• Pin 1: 1. Hane için Ortak Anot
• Pin 2: 2. Hane için Ortak Anot
• Pin 3: D Segmenti için Katot
• Pin 4: L1, L2, L3 Segmentleri için Ortak Anot (muhtemelen özel simgeler için)
• Pin 5: E Segmenti için Katot
• Pin 6: 3. Hane için Ortak Anot
• Pin 7: Ondalık Noktası (DP) için Katot
• Pin 8: 4. Hane için Ortak Anot
• Pin 9: Bağlantı Yok
• Pin 10: Pin Yok
• Pin 11: F Segmenti için Katot
• Pin 12: Pin Yok
• Pin 13: C ve L3 Segmentleri için Katot
• Pin 14: A ve L1 Segmentleri için Katot
• Pin 15: G Segmenti için Katot
• Pin 16: B ve L2 Segmentleri için Katot

4. Performans Eğrileri ve Analizi

Veri sayfası, detaylı devre tasarımı için temel olan tipik karakteristik eğrileri içerir. Bu eğriler, değişen koşullar altında temel parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak temsil eder. Tasarımcılar şunlar için bu eğrilere başvurmalıdır:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I_F-V_FEğrisi):Akım sınırlama devresi tasarımı için kritik olan doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım (I_V-I_FEğrisi):Parlaklığın sürücü akımıyla nasıl ölçeklendiğini gösterir, istenen parlaklık ve güç tüketimi için optimizasyon yapmaya yardımcı olur.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı (I_V-T_aEğrisi):Sıcaklık arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir; bu, yüksek sıcaklık ortamlarındaki uygulamalar için hayati öneme sahiptir.
• Bağıl Spektral Dağılım:650 nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, dalga boyu spektrumu boyunca yayılan ışığın şiddetini gösterir.

5. Uygulama Kılavuzları ve Uyarılar

5.1 Tasarım ve Uygulama Hususları

• Amaçlanan Kullanım:Sıradan elektronik ekipmanlar için (ofis, iletişim, ev). Ön danışma ve değerlendirme olmaksızın güvenlik açısından kritik sistemler (havacılık, tıbbi vb.) için önerilmez.
• Sürücü Devre Tasarımı:
  • Sabit Akım Sürücüsü:Kararlı ışık şiddeti ve uzun ömür sağlamak için şiddetle tavsiye edilir.
  • Gerilim Aralığı:Devre, amaçlanan akımı sağlamak için tam ileri gerilim (V_F) aralığını (tolerans dikkate alındığında 2,0V ila 2,7V) karşılamalıdır.
  • Koruma:Güç döngüleri sırasında ters gerilimlere ve geçici ani yükselişlere karşı koruma ekleyin.
  • Akım Azaltma:Maksimum ortam sıcaklığı dikkate alındıktan sonra çalışma akımını seçin, çünkü maksimum sürekli akım 25°C üzerinde azalır.
• Termal ve Çevresel:
  • Hızlı ışık bozulmasını önlemek için önerilen akım/sıcaklık üzerinde çalışmaktan kaçının.
  • Ekran üzerinde yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda hızlı sıcaklık değişimlerinden kaçının.
• Mekanik İşleme:Montaj sırasında ekran gövdesine anormal kuvvet uygulamayın. Dekoratif bir film uygulanırsa, dış kuvvet onu hareket ettirebileceğinden, ön panel/kapak ile doğrudan temas halinde olmasından kaçının.
• Çoklu Ekran Montajları:Tekdüze görünüm sağlamak için aynı ışık şiddeti grubundan ekranlar kullanın.
• Güvenilirlik Testi:Nihai ürün düşme veya titreşim testi gerektiriyorsa, koşullar tasarım sonuçlandırılmadan önce değerlendirme için paylaşılmalıdır.

5.2 Depolama Koşulları

Performansı korumak ve pin oksidasyonu gibi sorunları önlemek için, ekran orijinal ambalajında aşağıdaki koşullar altında depolanmalıdır:

• Sıcaklık:5°C ila 30°C
• Bağıl Nem:%60 RH altında

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Önerilen lehimleme yöntemi dalga lehimlemedir. Kritik parametre, PCB üzerindeki lehim noktasının, aşırı ısının plastik gövdeye ve LED çiplerine ulaşmasını önlemek için ekranın oturma düzleminin en az 1,6 mm (1/16 inç) altında olmasını sağlamaktır. Lehimleme sıcaklığı 260°C olmalı ve süresi 3 saniye olmalıdır. Bu işlem sırasında ekran biriminin kendi sıcaklığı maksimum sıcaklık derecelendirmesini aşmamalıdır.

7. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma

LTC-4627JD-01, güvenilir, orta parlaklıklı sayısal ekran çözümü olarak konumlandırılmıştır. Temel farklılaştırıcıları şunlardır:

• AlInGaP Teknolojisi:Kırmızı LED'ler için eski GaAsP veya GaP teknolojilerine kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sunar, bu da iyi parlaklıkla "Hiper Kırmızı" sınıflandırmasıyla sonuçlanır.
• 0,4 inç Rakam Yüksekliği:Okunabilirlik ve kart alanı tüketimi arasında denge sağlayan yaygın bir boyuttur; gösterge panelleri, tüketici cihazları ve endüstriyel kontroller için uygundur.
• Tutarlılık için Gruplandırma:Işık şiddeti gruplarının sağlanması, kalite kontrolünün bir işaretidir ve seri üretimde öngörülebilir performans sağlar.
• RoHS Uyumluluğu:Kurşunsuz üretim için modern çevre düzenlemelerine uyar.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu (650nm) ile baskın dalga boyu (639nm) arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu, en yüksek spektral yayılımın fiziksel noktasıdır. Baskın dalga boyu, insan gözü tarafından algılanan ve ışık kaynağının rengiyle eşleşen tek dalga boyudur. Bu derin kırmızı LED için, göz fiziksel tepe noktasından biraz daha kısa bir dalga boyu algılar.

S: Neden sabit gerilim yerine sabit akım sürücüsü tavsiye ediliyor?

C: LED parlaklığı öncelikle akımın bir fonksiyonudur. İleri gerilim (V_F) üretim toleranslarına sahiptir ve sıcaklıkla değişir. Sabit bir akım kaynağı, bu V_F variations.

S: Bu ekranı bir mikrodenetleyici ile doğrudan sürebilir miyim?

C: Hayır. Segment başına sürekli akım 25mA'dir, bu tipik bir mikrodenetleyici GPIO pin akım derecelendirmesini (genellikle mutlak maks. 20-25mA) aşar. Transistör dizileri veya özel LED sürücü entegreleri gibi harici sürücüler kullanmalısınız; bu ayrıca 4 haneli bir ekran için gerekli olan çoklama işlemini de kolaylaştırır.

S: "Çoklu ortak anot" devre tasarımım için ne anlama geliyor?

C: Bu, her hanedeki LED'lerin anotlarının dahili olarak birbirine bağlandığı anlamına gelir (1. Hane anodu, 2. Hane anodu vb.). Bir sayı göstermek için, istenen segmentler için doğru katot desenini uygularken, her seferinde bir hanenin ortak anodunu sırayla açarsınız. Bu, tüm hanelerin aynı anda açık olduğu yanılsamasını yaratmak için hızlı bir şekilde (tipik olarak >100Hz) döngü yapar ve gereken G/Ç pin sayısını büyük ölçüde azaltır.

9. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Dijital Multimetre Ekranı Tasarımı

Bir tasarımcı, 4 haneli bir dijital multimetre oluşturuyor. Okunabilirliği ve kırmızı rengi için LTC-4627JD-01'i seçiyor; bu tür cihazlar için yaygındır.

1. Parlaklık Seçimi:Multimetre hem iç hem de dış mekanda kullanılabilir. Tasarımcı, çeşitli aydınlatma koşullarında yeterli parlaklık sağlamak için G Grubu'ndan (501-800 μcd) ekranlar seçer.
2. Sürücü Devresi:Özel bir çoklamalı LED sürücü entegresi seçilir. Tasarımcı, sabit akımı segment başına 15 mA olarak ayarlar - 25 mA maksimumun çok altında - uzun vadeli güvenilirliği sağlamak ve ölçüm cihazının kutusu içindeki potansiyel daha yüksek ortam sıcaklıklarını hesaba katmak için.
3. PCB Yerleşimi:Pinler için önerilen 1,0 mm delik çapı kullanılır. PCB yerleşiminde, birden fazla segment yandığında termal pedin (varsa) ve izlerin kümülatif akımı kaldırabileceğinden emin olmak için dikkatli olunur.
4. Yazılım:Mikrodenetleyici yazılımı, çoklama rutinini uygular ve dört hane anot pinini yüksek frekansta döngüye sokar. Ayrıca sağ taraftaki ondalık noktasını (pin 7 katodu) kontrol etmek için mantık içerir.
5. Test:Nihai montajdan önce, bir örnek, parlaklık tutarlılığını doğrulamak için çalışma sıcaklığı aralığı boyunca test edilir; seçilen sürücü akımının sıcaklık aralığının yüksek ucunda bile uygun olduğundan emin olunur.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

10.1 Çalışma Prensibi

Ekran, AlInGaP LED çiplerine dayanır. Çipin bant aralığı gerilimini (yaklaşık 2V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve fotonlar şeklinde enerji açığa çıkarır - bu sürece elektrolüminesans denir. AlInGaP katmanlarının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler; bu durumda hiper kırmızı spektrumdadır. Yedi segment, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş bireysel LED'ler veya LED çip gruplarıdır. Çoklama, insan görüşünün sürekliliğinden yararlanarak daha az kablo ile birçok LED'i hızlı sırayla yakarak kontrol eden elektronik bir tekniktir.

10.2 Teknoloji Trendleri

Yedi segmentli ekranlar temel kalmaya devam ederken, daha geniş LED ekran teknolojisi manzarası gelişmektedir. Trendler şunları içerir:

• Daha Yüksek Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi iyileştirmeleri, aynı parlaklık için güç tüketimini azaltarak watt başına daha yüksek lümen (etkinlik) hedefler.
• Küçültme:Kompakt cihazlar için daha küçük rakam yüksekliği ve aralığına sahip ekranlar geliştirilmektedir.
• Entegrasyon:Sürücü elektroniği giderek daha fazla ekran modüllerine entegre edilmekte, sistem tasarımını basitleştirmektedir.
• Gelişmiş Malzemeler:Perovskitler ve kuantum noktaları gibi malzemeler üzerine yapılan araştırmalar, daha geniş renk gamı ve ayarlanabilir özelliklere sahip gelecekteki ekranlar vaat etmektedir. Ancak, standart sayısal göstergeler için AlInGaP gibi olgun teknolojiler performans, güvenilirlik ve maliyet arasında optimal bir denge sunar.