LTC-2723JD LED Gösterge Veri Sayfası - 0.28 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-2723JD, dört haneli, yedi segmentli alfanümerik bir LED gösterge modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik cihazlarda net ve parlak sayısal ve sınırlı alfanümerik okumalar sağlamaktır. Çekirdek teknoloji, kırmızı spektrumda yüksek verimlilik ve parlaklıklarıyla bilinen AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) LED çiplerini kullanır. Cihaz, beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir ve mükemmel karakter görünümü ve geniş görüş açıları için yüksek kontrast sunar. Işık şiddetine göre kategorize edilmiştir ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette sunulur, bu da çevresel hususları olan modern elektronik uygulamalar için uygun hale getirir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Rakam Yüksekliği:0.28 inç (7.0 mm), aşırı alan tüketmeden iyi görünürlük için dengeli bir boyut sağlar.
• Segment Tasarımı:Sürekli ve düzgün segmentler, tutarlı aydınlatma ve profesyonel bir estetik sağlar.
• Güç Verimliliği:Yüksek verimli AlInGaP teknolojisi sayesinde düşük güç gereksinimi.
• Optik Performans:Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast oranı, çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirliği artırır.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, ekranın farklı konumlardan okunmasına olanak tanır.
• Güvenilirlik:Katı hal yapısı, uzun çalışma ömrü ve titreşime karşı dayanıklılık sunar.
• Sınıflandırma (Binning):Işık şiddetine göre kategorize edilmiştir, üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığını garanti eder.
• Çevresel Uyumluluk:RoHS düzenlemelerine uygun kurşunsuz paket.

1.2 Cihaz Tanımlama

LTC-2723JD parça numarası, özellikle sağ tarafta ondalık noktalı, çoklamalı ortak katotlu bir AlInGaP Yüksek Verimli Kırmızı göstergeyi belirtir. Bu adlandırma kuralı, kesin tanımlama ve sipariş vermede yardımcı olur.

2. Mekanik ve Paket Bilgileri

Gösterge, standart bir delikli pakette gelir. Detaylı boyut çizimleri veri sayfasında sağlanmıştır ve tüm temel boyutlar milimetre cinsinden belirtilmiştir. Ana toleranslar, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.20 mm'dir. Montajla ilgili toleranslara özel dikkat gösterilir: pin ucu kayması ±0.4mm'dir ve en iyi PCB delik çapı (1.30mm) için öneriler yapılır. Modül, parça numarası (LTC-2723JD), YYWW formatında bir tarih kodu, üretim ülkesi ve ışık şiddeti derecelendirmesi için bir bin kodu ile işaretlenmiştir.

3. Elektriksel Yapılandırma ve Pin Bağlantısı

3.1 Dahili Devre ve Pin Bağlantısı

LTC-2723JD, çoklamalı ortak katot yapılandırması kullanır. Bu, her bir rakam için LED'lerin katotlarının dahili olarak birbirine bağlandığı, ancak rakamlar arasındaki karşılık gelen segmentlerin anotlarının bağlı olduğu anlamına gelir. Bu tasarım, gereken sürücü pin sayısını en aza indirir. Pin bağlantı tablosu aşağıdaki gibidir:

• Pin 1: Ortak Katot (Rakam 1)
• Pin 2: Anot C, L3
• Pin 3: Anot D.P. (Ondalık Nokta)
• Pin 4: Bağlantı Yok
• Pin 5: Anot E
• Pin 6: Anot D
• Pin 7: Anot G
• Pin 8: Ortak Katot (Rakam 4)
• Pin 9: Bağlantı Yok
• Pin 10: Pin Yok
• Pin 11: Ortak Katot (Rakam 3)
• Pin 12: Ortak Katot L1, L2, L3 (ayrı LED'ler için)
• Pin 13: Anot A, L1
• Pin 14: Ortak Katot (Rakam 2)
• Pin 15: Anot B, L2
• Pin 16: Anot F

Dahili bir devre şeması, bu bağlantıları görsel olarak temsil eder ve dört rakam için ortak katot gruplarını ile yedi segment (A-G) ve ondalık nokta için paylaşılan anot hatlarını gösterir.

4. Mutlak Maksimum Derecelendirmeler ve Elektriksel/Optik Özellikler

4.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler (Ta=25°C)

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Çalışma sırasında asla aşılmamalıdır.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:100 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliğinde)
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25 mA (25°C'den itibaren 0.33 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır)
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +85°C
• Lehimleme Koşulu:260°C'de 5 saniye boyunca oturma düzleminin 1/16 inç (1.6mm) altına.

4.2 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ta=25°C)

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik çalışma parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):200 - 600 μcd (Min - Maks) I_F= 1mA'de.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):656 nm (Tipik) I_F= 20mA'de.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):22 nm (Tipik) I_F= 20mA'de.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):640 nm (Tipik) I_F= 20mA'de.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):2.1 - 2.6 V (Tipik) I_F= 20mA'de.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):10 μA (Maksimum) V_R= 5V'de.Not: Bu bir test koşuludur; sürekli ters öngerilimli çalışmaya izin verilmez.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:2:1 (Maksimum) I_F= 1mA'de benzer ışık alanı içindeki segmentler için.
• Çapraz Konuşma:≤ %2.5.

Işık şiddeti, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kullanılarak ölçülür.

5. Performans Eğrileri ve Karakteristik Analizi

Veri sayfası, tasarım mühendisleri için temel olan tipik karakteristik eğrileri içerir. Bu eğriler, ana parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak temsil eder ve yalnızca tablo verilerinden daha derin bir anlayış sağlar. Belirli eğriler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, tipik olarak şunları içerir:

• İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Akım sınırlama devreleri tasarlamak için kritik olan doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, parlaklık ve verimlilik için optimize etmeye yardımcı olur.
• Bağıl Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, bu da iklim kontrollü olmayan ortamlardaki uygulamalar için hayati önem taşır.
• Spektral Dağılım:Bağıl şiddetin dalga boyuna karşı grafiği, baskın ve tepe dalga boylarını ve spektral saflığı (yarı genişlik) doğrular.

Bu eğrileri analiz etmek, tasarımcıların uygun sürücü akımlarını seçmelerine, termal etkileri anlamalarına ve gerçek dünya çalışma koşulları altında performansı tahmin etmelerine olanak tanır.

6. Güvenilirlik Testi ve Kalifikasyon

LTC-2723JD, tanınmış endüstri standartlarına (MIL-STD, JIS) dayalı kapsamlı bir güvenilirlik testi paketinden geçer. Bu testler, cihazın dayanıklılığını ve uzun ömrünü doğrular.

• Çalışma Ömrü Testi (RTOL):Maksimum derecelendirilmiş koşullar altında oda sıcaklığında 1000 saat, uzun vadeli performansı değerlendirmek için.
• Yüksek Sıcaklık/Nem Depolama (THS):65°C ve %90-95 RH'de 500 saat, nem direncini test etmek için.
• Yüksek Sıcaklık Depolama (HTS):105°C'de 1000 saat, termal stres altında stabiliteyi değerlendirmek için.
• Düşük Sıcaklık Depolama (LTS):-35°C'de 1000 saat.
• Sıcaklık Döngüsü (TC):-35°C ve 105°C arasında 30 döngü, termal genleşme/büzülmeden kaynaklanan arızaları test etmek için.
• Termal Şok (TS):-35°C ve 105°C arasında hızlı geçişin 30 döngüsü, daha şiddetli bir termal test.
• Lehim Direnci (SR):Bacakların lehimleme ısısına (260°C'de 10 saniye) dayanma yeteneğini test eder.
• Lehimlenebilirlik (SA):Bacakların lehimle düzgün şekilde ıslatılabildiğini doğrular (245°C'de 5 saniye).

Bu testler, ekranın montaj süreçlerinin ve zorlu çalışma ortamlarının zorluklarına dayanabileceğini garanti eder.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

7.1 Otomatik Lehimleme

Dalga veya yeniden akış lehimleme için, önerilen koşul, lehim sıcaklığı 260°C'de maksimum 5 saniye boyunca bacakları oturma düzleminin 1/16 inç (1.6mm) altına daldırmaktır. Bu işlem sırasında ekranın gövde sıcaklığı maksimum depolama sıcaklığını aşmamalıdır.

7.2 Manuel Lehimleme

El lehimleme yaparken, havya ucu bacağa (oturma düzleminin 1/16 inç altına) 5 saniyeden fazla temas etmemelidir. Önerilen lehim havya sıcaklığı 350°C ±30°C'dir. LED çiplerine veya plastik pakete termal hasarı önlemek için zaman ve sıcaklığın hassas kontrolü çok önemlidir.

8. Kritik Uygulama Uyarıları ve Tasarım Hususları

Amaçlanan Kullanım:Bu ekran, sıradan elektronik ekipmanlar (ofis, iletişim, ev aletleri) için tasarlanmıştır. Ön danışma ve özel kalifikasyon olmaksızın güvenlik açısından kritik uygulamalar (havacılık, tıbbi yaşam destek vb.) için sertifikalı değildir.

Parametre Uyumu:Sürücü devresi, Mutlak Maksimum Derecelendirmeler ve önerilen çalışma koşulları dahilinde çalışmayı sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Akım veya sıcaklık sınırlarının aşılması, ışık çıkışı bozulmasını hızlandıracak ve erken arızaya neden olabilir.

Sürücü Devre Tasarımı:

• Sabit Akım Sürücü:Sabit gerilim sürücüye göre şiddetle tavsiye edilir. LED'ler akım kontrollü cihazlardır; ileri gerilimlerinin bir toleransı vardır ve sıcaklıkla değişir. Sabit bir akım kaynağı, kararlı, öngörülebilir parlaklık sağlar ve LED'i termal kaçaktan korur.
• Ters Gerilim Koruması:Sürücü devresi, güç açma, kapama veya çoklama devrelerinde LED segmentlerine ters gerilim veya geçici gerilim dalgalanmaları uygulanmasını önlemek için koruma (örneğin, seri diyotlar veya entegre devre özellikleri) içermelidir. Maksimum ters gerilim yalnızca test için 5V'dur; sürekli ters öngerilim yasaktır.
• Çoklama Hususları:Ortak katotlu çoklamalı bir ekran olarak, her bir rakamın katodunu sırayla enerjilendirirken, o rakam için yanması gereken segmentlerin anotlarına gerilim uygulayan bir sürücü devresi gerektirir. Tepe akım derecelendirmesi (düşük görev döngüsünde 100mA), anlık akımın gerekli ortalama parlaklığı elde etmek için daha yüksek olduğu çoklamalı sürücü şemaları için geçerlidir.

Termal Yönetim:Segment başına güç dağılımı düşük olsa da, küçük bir paketteki dört rakamdan gelen toplu ısı dikkate alınmalıdır. Kavşak sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için yeterli havalandırma ve diğer ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçınmak tavsiye edilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Uygulama Senaryoları

9.1 Diğer Teknolojilerden Farklılıklar

Eski GaAsP veya GaP LED teknolojileriyle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da daha düşük akımlarda daha parlak ekranlar sağlar. Gri yüzey/beyaz segment tasarımı, dağınık veya renkli paketlere kıyasla üstün kontrast sağlar. 0.28 inç rakam boyutu, onu daha küçük göstergeler ve daha büyük panele monte ekranlar arasında konumlandırır, okunabilirlik ve kompaktlık arasında iyi bir denge sunar.

9.2 Tipik Uygulama Senaryoları

• Test ve Ölçüm Ekipmanları:Dijital multimetreler, osiloskoplar, güç kaynakları.
• Endüstriyel Kontroller:Panel metreler, zamanlayıcı ekranları, proses göstergeleri.
• Tüketici Elektroniği:Ses ekipmanları (amplifikatörler, alıcılar), cihaz ekranları.
• Otomotiv Yan Sanayi:Göstergeler ve teşhis araçları (birincil araç güvenlik sistemleri için değil).

9.3 Tasarım Örneği: Mikrodenetleyici Arayüzü

Tipik bir tasarım, yeterli G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici veya özellikle çoklamalı LED ekranlar için tasarlanmış harici kaydırma yazmaçları/sürücü entegre devreleri (MAX7219 veya TM1637 gibi) kullanmayı içerir. Sürücü entegre devresi, çoklama zamanlamasını, akım sınırlamasını yönetir ve genellikle PWM aracılığıyla parlaklık kontrolü içerir, bu da sistem mühendisi için yazılım ve donanım tasarımını büyük ölçüde basitleştirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Işık şiddeti bin kodunun amacı nedir?

C1: Bin kodu, belirli birimin ölçülen parlaklık aralığını gösterir. Bu, tasarımcıların çoklu birim panelleri için eşleşen parlaklığa sahip ekranları seçmelerine olanak tanır, böylece tek tip bir görünüm sağlar.

S2: Bu ekranı doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pini ile sürebilir miyim?

C2: Hayır. İleri gerilim yaklaşık 2.6V'dur, ancak LED'ler akım sınırlaması gerektirir. Doğrudan 5V'luk bir pine bağlamak aşırı akıma neden olur ve segmenti tahrip eder. Seri bir akım sınırlayıcı direnç veya özel bir sabit akım sürücü zorunludur.

S3: Neden sabit akım sürücü tavsiye edilir?

C3: Bir LED'in ışık çıkışı, gerilimle değil akımla orantılıdır. İleri gerilimi (Vf) birimden birime değişir ve sıcaklık arttıkça azalır. Dirençli sabit bir gerilim kaynağı yaklaşık akım regülasyonu sağlar, ancak gerçek bir sabit akım kaynağı, hassas parlaklık kontrolü ve termal kaçağa karşı doğal koruma sağlar.

S4: "Çoklamalı ortak katot" benim devrem için ne anlama geliyor?

C4: Ekranı, her seferinde bir rakamı hızlı bir şekilde art arda açarak (çoklama) kontrol ettiğiniz anlamına gelir. Yanacak segmentlerin (anotların) desenini ayarlarsınız, ardından rakam 1 için katodu etkinleştirirsiniz, sonra devre dışı bırakırsınız, rakam 2 için deseni ayarlarsınız, onun katodunu etkinleştirirsiniz ve bu böyle devam eder. Bu sürekli olarak döngü yapar, gereken sürücü pin sayısını 29'dan (4x7 segment + 4 katot + DP) sadece 12 anot hattı + 4 katot hattına (artı ayrı LED'ler için ortak katot) düşürür.

11. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji Trendleri

11.1 Temel Çalışma Prensibi

Bir LED, bir yarı iletken diyottur. Bant aralığını aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede (AlInGaP katmanı) yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın rengini belirler, bu durumda kırmızı spektrumdadır (~640-656 nm). Yedi segmentli düzen, farklı segment kombinasyonlarının (A'dan G'ye etiketlenmiş) aydınlatılmasının 0-9 rakamlarını ve bazı harfleri oluşturduğu standartlaştırılmış bir desendir.

11.2 Endüstri Trendleri

Ekran teknolojisindeki trend, daha yüksek verimlilik, daha düşük güç tüketimi ve daha büyük entegrasyon yönünde devam etmektedir. LTC-2723JD gibi ayrık yedi segmentli ekranlar, uygun maliyetli, orta boy sayısal okumalar için hayati önem taşırken, aşağıdaki alanlarda paralel bir büyüme vardır:

Organik LED (OLED) Ekranlar:Üst düzey uygulamalar için üstün kontrast, esneklik ve incelik sunar.

Entegre Sürücülü Ekranlar:Kart üzerinde kontrolcü/sürücü entegre devresi içeren modüller, arayüz tasarımını basitleştirir.

Yüzeye Monte Cihaz (SMD) Paketleri:Otomatik montaj için, ancak prototipleme, onarım ve sağlam mekanik bağlantılar gerektiren uygulamalar için bu gibi delikli parçalar hala tercih edilir.

AlInGaP malzeme sistemi, kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler için performans, güvenilirlik ve maliyeti etkili bir şekilde dengeleyen olgun ve yüksek düzeyde optimize edilmiş bir teknolojiyi temsil eder.