LTC-5837JD LED Ekran Veri Sayfası - 0.52 İnç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı 650nm - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-5837JD, yüksek performanslı, dört haneli, yedi segmentli bir LED ekran modülüdür. Ana işlevi, çok çeşitli elektronik ekipmanlarda net ve parlak sayısal ve sınırlı alfanümerik bilgi sağlamaktır. Cihaz, LED çipleri için gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisi kullanılarak, şeffaf olmayan bir GaAs substratı üzerine monte edilmiştir. Bu yapı, okunabilirlik için mükemmel kontrast sunan gri yüzeyli ve beyaz segmentli bir ekran sağlar. Ekran, çok haneli uygulamalarda çoğullama sürücü devrelerini basitleştirmek için standart bir tasarım seçeneği olan ortak anot konfigürasyonuna sahiptir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu ekran, güvenilir ve yüksek görünürlüklü sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Veri sayfasında listelenen temel avantajları arasında uyumlu bir görünüm için sürekli düzgün segment tasarımı, enerji verimliliği için düşük güç gereksinimi, çeşitli aydınlatma koşullarında görünürlük için yüksek parlaklık ve kontrast ile geniş bir görüş açısı bulunmaktadır. LED teknolojisinin katı hal güvenilirliği, uzun çalışma ömrü sağlar. Bu özellikler, endüstriyel enstrümantasyon (örneğin, panel metreler, proses kontrolörleri), test ve ölçüm ekipmanları, tıbbi cihazlar, otomotiv gösterge panelleri (ikincil ekranlar) ve net sayısal gösterimin kritik olduğu tüketici cihazları gibi hedef pazarlar için uygun hale getirir.

2. Teknik Parametrelerin Derin Nesnel Yorumu

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Ana fotometrik parametre, 1mA ileri akım (IF) test koşulu altında minimum 320 µcd, tipik 700 µcd olarak belirtilen ve maksimum değeri belirtilmeyen Ortalama Işık Şiddeti'dir (Iv). Bu, kapalı mekan kullanımına uygun parlak bir çıkışı gösterir. Işık, Zirve Yayılım Dalga Boyu (λp) 650 nm (nanometre) ve Baskın Dalga Boyu (λd) 639 nm olan Hiper Kırmızı olarak karakterize edilir ve görünür spektrumun derin kırmızı kısmına yerleşir. Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ) 20 nm'dir ve yayılan ışığın spektral saflığını tanımlar. 2:1 olarak belirtilen Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (IV-m), bir cihaz içindeki en sönük segmentin şiddetinin en parlak segmentin şiddetinin yarısından az olmaması gerektiği anlamına gelir, böylece görsel düzgünlük sağlanır.

2.2 Elektriksel Parametreler

Ana elektriksel parametre, Segment Başına İleri Gerilim'dir (VF). IF=1mA'de tipik değeri 2.6V ve maksimum değeri 2.6V'dir. Bu, akım sınırlama devresi tasarımı için kritik bir değerdir. Mutlak Maksimum Değerler, çalışma sınırlarını tanımlar: Segment Başına Sürekli İleri Akım 25 mA (25°C üzerinde güç azaltma ile), darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü) Zirve İleri Akım 90 mA ve hasarı önlemek için maksimum Ters Gerilim (VR) 5V'dir. Ters Akım (IR) VR=5V'de maksimum 100 µA ile çok düşüktür. Segment başına toplam Güç Dağılımı 70 mW ile sınırlıdır.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Cihaz, -35°C ila +85°C Çalışma Sıcaklığı Aralığı ve aynı Depolama Sıcaklığı Aralığı için derecelendirilmiştir. Bu geniş aralık, zorlu ortamlarda işlevselliği garanti eder. Kritik bir montaj parametresi, oturma düzleminin 1.6mm altında ölçülen, maksimum 3 saniye için maksimum 260°C Lehim Sıcaklığı'dır ve bu, yeniden akış lehimleme sürecine rehberlik eder.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini" belirtir. Bu, birimlerin standart bir test akımında ölçülen ışık çıkışlarına göre sıralandığı (sınıflandırıldığı) anlamına gelir. Bu alıntıda belirli sınıf kodları verilmemiş olsa da, böyle bir sistem, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranları seçmelerine ve bir üründeki farklı birimler arasında fark edilebilir varyasyonları önlemelerine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, parametrelerin farklı koşullar altında nasıl değiştiğini genellikle grafiksel olarak gösteren "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Böyle bir cihaz için yaygın eğriler şunları içerir:İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi): Doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir, sürücü tasarımı için kritiktir.Işık Şiddeti - İleri Akım: Işık çıkışının akımla, maksimum derecelendirmeye kadar nasıl arttığını gösterir.Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Sıcaklık yükseldikçe çıkıştaki azalmayı gösterir, termal yönetim için önemlidir.Spektral Dağılım: 650nm civarında merkezlenmiş, dalga boyuna karşı göreceli yoğunluğu çizen bir grafiktir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Boyutlar ve Dış Hat

Paket çizimi (metinde atıfta bulunulmuş ancak ayrıntılandırılmamıştır), 4 haneli ekran modülünün fiziksel dış hatlarını gösterir. Ana boyutlar arasında toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik, 0.52 inç (13.2 mm) rakam yüksekliği, rakamlar arasındaki boşluk ve segment boyutları bulunur. Aksi belirtilmedikçe toleranslar genellikle ±0.25 mm'dir.

5.2 Pin Bağlantısı ve Bağlantı Şeması

Cihazın 40 pini vardır. Pin bağlantı tablosu, her bir pinin işlevini, dört rakamın (Rakam 1'den 4'e) her biri için A-G segmentlerinin ve ondalık noktanın (D.P.) katotlarını ve ayrıca her rakamın ortak anodunu eşleyerek titizlikle detaylandırır. Örneğin, Pin 1, Rakam 1'in E segmentinin katodudur, Pin 38 ise Rakam 1'in ortak anodudur. Bu kesin eşleme, doğru PCB düzeni ve sürücü yazılımı oluşturmak için gereklidir. İç devre şeması, bir rakamdaki tüm segmentlerin ortak bir anot bağlantısını paylaştığını ve bunun rakam başına tek bir pine çıkarıldığını gösterir.

5.3 Polarite Tanımlama

Cihaz açıkça Ortak Anot tipi olarak işaretlenmiştir. Polarite, pin bağlantı tablosu aracılığıyla tanımlanır. Bir rakamın ortak anot pinine pozitif bir gerilim uygularken, ilgili segment katot pinleri üzerinden akım çekmek, o segmentleri aydınlatacaktır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan ana kılavuz, lehim sıcaklığı sınırıdır: oturma düzleminin 1.6mm altında ölçülen, maksimum 3 saniye için 260°C. Bu, kurşunsuz yeniden akış lehimleme için standart bir profildir. Tasarımcılar, plastik paketi veya iç tel bağlarını hasardan korumak için yeniden akış fırın profillerinin bu sınırı aşmadığından emin olmalıdır. Taşıma sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemlerine uyulmalıdır. Depolama koşulları, depolama sıcaklığı aralığı ile tanımlanır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Parça numarası LTC-5837JD'dir. "JD" soneki, belirli bir sınıflandırmayı veya diğer varyantları gösterebilir. Veri sayfası, bant ve makara paketleme, tepsi miktarları veya etiketleme hakkında ayrıntı sağlamaz. Üretim için bu bilginin üreticiden veya distribütörden alınması gerekecektir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Ortak anot konfigürasyonu, çoğullamalı sürüş için idealdir. Tipik bir devre, bir mikrodenetleyici veya özel bir ekran sürücü entegre devresi kullanmayı içerir. Mikrodenetleyici, bir seferde bir rakamın ortak anodunu sırayla etkinleştirirken (mantıksal yüksek yaparak veya bir transistör aracılığıyla Vcc'ye bağlayarak), genellikle akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım çeken bir sürücü aracılığıyla o rakamın segmentleri (katotlar) için deseni çıkarır. Bu çoğullama, insan gözünün algılayabileceğinden daha hızlı gerçekleşir ve tüm rakamların aynı anda açık olduğu yanılsamasını yaratırken, gereken mikrodenetleyici G/Ç pin sayısını önemli ölçüde azaltır.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sınırlama: Maksimum sürekli ileri akımı (segment başına 25mA) aşmayı önlemek için gereklidir. Dirençler veya sabit akım sürücüleri, besleme gerilimi ve LED ileri gerilimine (VF) göre hesaplanmalıdır.Çoğullama Frekansı: Görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır, genellikle 60-100 Hz üzerinde.Zirve Akımı: Çoğullamalı bir tasarımda, kısa AÇIK süresi boyunca anlık akım, ortalama DC akımdan daha yüksek olabilir. Zirve akımının 90mA derecelendirmesini aşmadığından emin olun.Görüş Açısı: Geniş görüş açısı, kullanıcıya göre montaj pozisyonunda esneklik sağlar.Kontrast: Gri yüzey/beyaz segment tasarımı iyi kontrast sağlar; kırmızı ışığı zayıflatacak derin renkli pencerelerin arkasına monte etmekten kaçının.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTC-5837JD'nin birincil farklılaştırıcısı, AlInGaP Hiper Kırmızı LED teknolojisini kullanmasıdır. Standart GaAsP (Galyum Arsenit Fosfit) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı giriş akımı için daha büyük parlaklık veya daha düşük güçte aynı parlaklık sağlar. Ayrıca tipik olarak sıcaklık ve ömür boyunca daha iyi dalga boyu stabilitesi sağlar. 0.52 inç rakam yüksekliği standart bir boyuttur, ancak yüksek parlaklık, kontrast ve spesifik gri/beyaz estetiğin kombinasyonu, onu sınıfındaki diğer ekranlardan ayırabilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: "Hiper Kırmızı" tanımlamasının amacı nedir?

C: LED'in standart kırmızı LED'lere (~630nm) kıyasla daha uzun bir dalga boyunda (~650nm) ışık yaydığını gösterir. Bu daha derin kırmızı, daha canlı görünebilir ve belirli optik filtre sistemlerinde daha iyi performans gösterebilir.

S: Bu ekranı harici sürücüler olmadan 5V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

C: Muhtemelen, ancak dikkatli olarak. Tipik VF 2.6V'dur. 5V besleme ile bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri R = (Vcc - VF) / IF'dir. IF=10mA için, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ohm'dur. Ayrıca, çoğullama sırasında bir rakamda birden fazla segment yandığında mikrodenetleyicinin G/Ç pinlerinin kümülatif segment akımını çekebildiğinden emin olmalısınız.

S: "Ortak Anot", devre tasarımım için ne anlama geliyor?

C: Bir rakam için LED'lerin tüm anotlarının (pozitif taraflarının) birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Bir segmenti yakmak için, o rakamın ortak anot pinine pozitif bir gerilim uygularsınız ve istenen segmentin katot pinini toprağa (bir akım sınırlayıcı üzerinden) bağlarsınız. Bu, ortak katotlu bir ekranın tam tersidir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: 4 Haneli Voltmetre Okuma Tasarımı.Bir tasarımcı, bir tezgah üstü güç kaynağı yapıyor ve net bir voltaj ekranına ihtiyaç duyuyor. Parlaklığı ve boyutu için LTC-5837JD'yi seçiyor. Mikrodenetleyicinin (örneğin, bir ARM Cortex-M veya PIC) sınırlı G/Ç'si var. Çoğullama şemasını kullanarak, sadece rakam anotları için 4 pin (NPN transistörler veya MOSFET'ler aracılığıyla kontrol edilir) ve segment katotları için 8 pin (7 segment + ondalık nokta) gerekiyor. Firmware, rakam 1-4'ü hızlıca tarar. Analog-dijital dönüştürücü voltajı okur, BCD formatına dönüştürür ve firmware, karşılık gelen segment desenlerini bir tablodan bakar ve bunları anot etkinleştirmesiyle senkronize olarak çıkarır. Akım sınırlayıcı dirençler katot hatlarına yerleştirilir. Gri yüzey, enstrüman paneline karşı profesyonel bir görünüm sağlar.

12. Prensip Tanıtımı

Yedi segmentli bir ekran, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş ışık yayan diyotların (LED'ler) bir montajıdır. Yedi segmentin her biri (A'dan G'ye etiketlenmiş) ayrı bir LED'dir. Bu segmentlerin belirli kombinasyonlarını aydınlatarak, tüm ondalık rakamlar (0-9) ve bazı harfler oluşturulabilir. Bunun gibi çok haneli bir ekranda, her rakam ayrı bir segment setidir, ancak karşılık gelen segmentler (örneğin, tüm 'A' segmentleri) genellikle çoğullamalı kontrolü sağlamak için elektriksel olarak bağımsızdır, bu da gereken toplam bağlantı pin sayısını azaltır.

13. Gelişim Trendleri

Yedi segmentli LED ekranlardaki trend, daha yüksek verimlilik yönünde devam etmektedir, bu da pil ile çalışan cihazlar için kritik olan daha düşük güç tüketiminde daha parlak ekranlar sağlar. Entegrasyon başka bir trenddir; ekran sürücü devresi, bazen hatta bir mikrodenetleyiciyi içerecek şekilde, ekran modülünün kendisine dahil edilerek sistem tasarımını basitleştirir. Ayrıca daha geniş renk gamlarına ve performansı ve güvenilirliği artırmak için AlInGaP ve InGaN (mavi/yeşil için) gibi gelişmiş malzemelerin kullanımına doğru bir hareket vardır. Ancak, birçok endüstriyel ve enstrümantasyon uygulaması için, kanıtlanmış güvenilirliği, mükemmel kontrastı ve tasarım kolaylığı nedeniyle yüksek parlaklıklı kırmızı ile klasik delikli tasarım popülerliğini korumaktadır.