LTC-4798SW 0.39 İnç Dört Haneli Beyaz LED Gösterge Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 9.9mm - İleri Gerilim 2.7-3.2V - Segment Başına Güç 35mW - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-4798SW, dört haneli, yedi segmentli alfanümerik bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, elektronik cihazlarda sayısal ve sınırlı alfanümerik bilgileri sunmaktır. Temel teknoloji, şeffaf bir alt tabaka üzerine monte edilmiş InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) beyaz LED çiplerine dayanır. Bu cihaz, beyaz yüzey ve beyaz segmentlere sahiptir, temiz ve yüksek kontrastlı bir görsel görünüm sağlar. Çoklu ortak katotlu bir gösterge olarak sınıflandırılır, yani her bir hanenin LED'lerinin katotları birbirine bağlanmıştır, bu da daha az sürücü pini ile birden fazla hanenin verimli bir şekilde kontrol edilmesini sağlar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Gösterge, çeşitli uygulamalar için uygun kılan birkaç önemli avantaj sunar. Yüksek parlaklığı ve yüksek kontrastı, aydınlatılmış ortamlarda bile mükemmel okunabilirlik sağlar. 130 derecelik geniş görüş açısı, ekranın çeşitli pozisyonlardan net bir şekilde görülmesini sağlar. Düşük güç gereksinimi, nihai üründe enerji verimliliğine katkıda bulunur. LED teknolojisinin katı hal güvenilirliği, uzun çalışma ömrü ve şok ve titreşime karşı dayanıklılık sağlar. Cihaz, kurşunsuz bir paket kullanır ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyar, bu da onu katı çevre düzenlemelerine sahip küresel pazarlar için uygun hale getirir. Temel hedef pazarlar arasında net, güvenilir sayısal okumaların gerekli olduğu endüstriyel enstrümantasyon, tüketici cihazları, satış noktası terminalleri, tıbbi cihazlar ve otomotiv gösterge paneli ekranları bulunur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen elektriksel, optik ve termal özelliklerin ayrıntılı, nesnel bir yorumunu sağlar.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Ortalama ışık şiddeti (Iv), standart test akımı 5mA'de 71 ila 146 milikandela (mcd) arasında belirtilmiştir. Bu parametre, her aydınlatılan segmentin parlaklığını tanımlar. Veri sayfası, ışık şiddetinin kategorize edildiğini, yani cihazların ölçülen çıkışlarına göre sınıflandırıldığını ve işaretlendiğini belirtir, bu da tasarımcıların tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranları seçmelerine olanak tanır. Görüş açısı (2θ1/2) 130 derecedir, bu, ışık şiddetinin eksen üzerinde ölçülen maksimum değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Bu geniş açı, kullanıcının doğrudan ekranın önünde olmayabileceği uygulamalar için önemli bir avantajdır. Renklilik koordinatları (x, y), 1931 CIE renklilik diyagramı altında tipik değerler (x=0.304, y=0.3) olarak verilmiştir ve yayılan ışığın beyaz noktasını tanımlar. Sınıflandırma sisteminde bu koordinatlara ±0.01 tolerans uygulanır.

2.2 Elektriksel Parametreler

The forward voltage (Vf) per segment ranges from 2.7V to 3.2V at a forward current (If) of 5mA. This is a critical parameter for designing the current-limiting circuitry for the LEDs. The absolute maximum ratings define the operational limits: the continuous forward current per segment must not exceed 10mA, and the peak forward current (under pulsed conditions of 1kHz, 10% duty cycle) must not exceed 50mA. The power dissipation per segment is limited to 35mW. Exceeding these ratings can lead to permanent degradation or failure. The reverse current (Ir) is specified as a maximum of 100µA at a reverse voltage (Vr) of 5V. The datasheet explicitly cautions that this reverse voltage condition is for test purposes only and the device should not be continuously operated under reverse bias, as LEDs are not designed to withstand significant reverse voltage.

2.3 Termal Özellikler

Cihazın çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ila +85°C arasındadır. Bu geniş aralık, önemli sıcaklık değişimlerine maruz kalan ortamlarda kullanım için uygun hale getirir. Bir ileri akım düşürme faktörü belirtilmiştir: 25°C'nin üzerindeki her bir santigrat derece için, izin verilen maksimum sürekli ileri akım 0.28mA azaltılmalıdır. Bu, özellikle yüksek ortam sıcaklığı uygulamalarında termal kaçakları önlemek ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için kritik bir tasarım hususudur. Lehimleme koşulu, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altında 3 saniye boyunca 260°C olarak belirtilmiştir, bu standart bir kurşunsuz yeniden akış profiline karşılık gelir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, temel parametrelerde tutarlılığı sağlamak için kapsamlı bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, üreticilerin çoklu ekran kurulumlarında düzgünlük için özel gereksinimlerine uyan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (Vf) Sınıflandırması

Cihazlar, 5mA'deki ileri gerilimlerine göre sınıflara ayrılır. Sınıflar 3'ten 7'ye kadar etiketlenir, Vf aralıkları 2.7-2.8V (Sınıf 3) ila 3.1-3.2V (Sınıf 7) arasındadır. Her sınıfa ±0.1V tolerans uygulanır. Aynı Vf sınıfından ekranlar seçmek, seri dirençlerle sabit bir gerilim kaynağı tarafından sürüldüğünde, her segmentten geçen akım daha tutarlı olacağından, düzgün parlaklık sağlamaya yardımcı olur.

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

Bu, görsel düzgünlük için kritik bir sınıflandırma parametresidir. Sınıflar alfanümerik kodlarla (Q11, Q12, Q21, Q22, R11, R12) etiketlenir. Işık şiddeti, minimum 71.0 mcd (Q11 min) ila maksimum 146.0 mcd (R12 max) aralığındadır. Her sınıfa ±%15 tolerans uygulanır. Iv sınıflandırma kodu, her paketleme torbasında işaretlenir, izlenebilirliği ve seçimi kolaylaştırır.

3.3 Renk Tonu (Renklilik) Sınıflandırması

Beyaz renk noktası, renk tonu sınıflandırması ile kontrol edilir. Veri sayfası, CIE 1931 renklilik koordinatlarında (x, y) belirli sınırlara sahip birkaç sınıf (S3-1, S3-2, S4-1, S4-2) tanımlar. Bu sınırlar, renk şemasında dörtgenler oluşturur. Her sınıf içindeki (x, y) koordinatlarına ±0.01 tolerans uygulanır. Bu sınıflandırma, bir ekran içindeki tüm segmentlerin ve hanelerin ve birden fazla ekran arasında tutarlı bir beyaz renkte ışık yaymasını sağlar, fark edilebilir renk kaymalarını önler.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan PDF alıntısı tipik karakteristik eğrilerden bahsetse de, belirli grafikler metne dahil değildir. Standart LED davranışına dayanarak, bu eğriler tipik olarak ileri akım ve ışık şiddeti arasındaki ilişkiyi (çalışma aralığı içinde neredeyse doğrusal bir artış gösterir), ileri gerilim ve ileri akım arasındaki ilişkiyi (diyot I-V eğrisi) ve ışık şiddetinin ortam sıcaklığı ile değişimini (sıcaklık arttıkça azalma gösterir) gösterir. Bu ilişkileri anlamak, amaçlanan çalışma koşulları boyunca tutarlı parlaklığı koruyan sağlam sürücü devreleri tasarlamak için gereklidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Boyutlar ve Toleranslar

Cihazın rakam yüksekliği 0.39 inç (9.9 mm) dir. Tüm paket boyutları milimetre cinsinden verilmiştir. Aksi belirtilmedikçe genel toleranslar ±0.25 mm'dir. Temel mekanik notlar şunları içerir: pin ucu kayma toleransı ±0.4 mm'dir; bir segment üzerindeki yabancı madde ≤10 mil olmalıdır; yüzey mürekkep kirliliği ≤20 mil olmalıdır; bükülme, reflektör uzunluğunun ≤%1'i olmalıdır; ve bir segment içindeki kabarcıklar ≤10 mil olmalıdır. Pinler için önerilen PCB delik çapı 1.0 mm'dir.

5.2 Pin Bağlantısı ve Polarite Tanımlama

Ekranın 12 pini vardır. İç devre şeması ve pin bağlantı tablosu, bunun çoklu ortak katotlu bir tip olduğunu gösterir. Bireysel segmentlerin (A'dan G'ye ve DP) anotları ve dört hanenin ortak katotları belirli pin numaralarına atanmıştır. Örneğin, Pin 12, Hane 1'in ortak katodudur, Pin 9 Hane 2'nin, Pin 8 Hane 3'ün ve Pin 6 Hane 4'ün ortak katodudur. Ortak katot pinlerinin doğru tanımlanması, çoklu sürüş şeması için esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Mutlak maksimum değerler bölümü lehimleme koşulunu belirtir: oturma düzleminin 1/16 inç (1.6mm) altında 3 saniye boyunca 260°C. Bu, standart bir kurşunsuz yeniden akış profiline karşılık gelir. LED çiplerine veya plastik pakete termal hasarı önlemek için buna uymak kritiktir. Veri sayfası, Elektrostatik Deşarj (ESD) konusunda güçlü bir uyarı içerir. LED'ler ESD'ye karşı hassastır ve uygun işleme prosedürleri izlenmelidir: bileklik veya antistatik eldiven kullanmak ve tüm ekipman ve iş istasyonlarının uygun şekilde topraklanmış olduğundan emin olmak. Depolama için belirtilen sıcaklık aralığı -35°C ila +85°C'dir ve cihazlar kullanılana kadar orijinal nem bariyerli torbalarında tutulmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, net, çok haneli sayısal bir okuma gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımlar arasında dijital multimetreler, frekans sayaçları, saat ve zamanlayıcı ekranları, endüstriyel proses kontrol okumaları, tıbbi izleme ekipmanları (örneğin, tansiyon monitörleri), ev aletleri (fırınlar, mikrodalgalar) ve enstrümantasyon panelleri bulunur.

7.2 Tasarım Hususları

Sürücü Devresi:Çoklu bir sürücü devresi gereklidir. Bu, her bir hanenin ortak katodunu sırayla etkinleştirirken, o hane için uygun segment anot verilerini sağlamayı içerir. Anahtarlama, görünür titreme önlemek için yeterince hızlı olmalıdır (tipik olarak >60Hz yenileme hızı).
Akım Sınırlama:Her segment anotu için harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur (veya sabit akım sürücü IC'si kullanılabilir). Direnç değeri, besleme gerilimi, LED ileri gerilimi (güvenli bir tasarım için maksimum Vf kullanın) ve istenen ileri akım (sürekli 10mA'yi aşmamalı) temel alınarak hesaplanır.
Termal Yönetim:Yüksek ortam sıcaklığı uygulamalarında, ileri akım düşürme (25°C üzerinde 0.28mA/°C) uygulanmalıdır. Bu, güvenli güç dağılımı sınırı içinde kalmak için çalışma akımının azaltılmasını gerektirebilir.
Optik Entegrasyon:Ürün muhafazasını ve penceresini tasarlarken geniş 130 derecelik görüş açısını göz önünde bulundurun. Parlak ortam ışığında kontrastı artırmak için filtreler veya difüzörler kullanılabilir.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Paketleme torbasındaki sınıflandırma kodlarının amacı nedir?
C: Sınıflandırma kodları (Vf, Iv ve Renk Tonu için), yakından eşleşen elektriksel ve optik özelliklere sahip ekranları seçmenize olanak tanır. Bu, özellikle birden fazla ekranı yan yana kullanıyorsanız, uygulamanızdaki tüm hanelerde düzgün parlaklık ve renk elde etmek için çok önemlidir.
S: Bu ekranı 5V besleme ile sürebilir miyim?
C: Evet, ancak her segment ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 5V besleme ile ve maksimum Vf 3.2V ve istenen If 5mA varsayarak, direnç değeri R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 Ohm olacaktır. Standart 360Ω veya 390Ω direnç uygun olacaktır.
S: Neden tepe ileri akım değeri (50mA), sürekli değerden (10mA) çok daha yüksektir?
C: Tepe değeri, çoklamanın temeli olan darbeli çalışmaya izin verir. Çoklu bir kurulumda, her hane yalnızca zamanın bir kısmı için (görev döngüsü) güç alır. Sürekli sürülen bir segmentle aynı görünür parlaklığı elde etmek için, ortalama güç dağılımı sınırlar içinde kaldığı sürece, darbeli akım daha yüksek olabilir.
S: Depolama sıcaklık aralığını aşarsam ne olur?
C: Sınırları aşmak, özellikle yüksek tarafta, LED çiplerinin ve plastik paketin yaşlanmasını hızlandırabilir, potansiyel olarak epoksinin erken kararmasına (lümen azalması) veya mekanik arızaya yol açabilir. Düşük tarafta, termal stres çatlamaya neden olabilir.

9. Çalışma Prensibi

LTC-4798SW, yarı iletken malzemelerde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. InGaN LED çipi, p-n eklemine bir ileri akım uygulandığında mavi ışık yayar. Bu cihaz, mavi ışığın bir kısmını emen ve onu sarı ışık olarak yeniden yayan bir fosfor kaplama kullanır ("beyaz LED" ile ima edilir ancak açıkça belirtilmemiştir). Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Yedi segmentli format, sayısal rakamlar (0-9) ve bazı harfler oluşturmak için ayrı ayrı kontrol edilebilen yedi dikdörtgen LED'in (segmentler) standartlaştırılmış bir düzenlemesidir. Çoklu ortak katot mimarisi, gerekli kontrol pin sayısını (7 segment + 1 ondalık nokta) * 4 hane = 32 pin'den 7 segment anotu + 4 hane katodu + 1 ortak DP anotu = 12 pin'e düşüren bir bağlantı tekniğidir. Bu, her haneye gücü hızlı bir şekilde sırayla döngüsel olarak uygularken, o hane için doğru segmentleri aydınlatarak başarılır.