ELT-512SURWA/S530-A3 0.56 İnç Delikli Yedi Segmentli Ekran Teknik Veri Sayfası

1. Ürüne Genel Bakış

ELT-512SURWA/S530-A3, delikten montajlı, yedi segmentli alfanümerik bir ekran modülüdür. Standart endüstriyel ölçülerde olup rakam yüksekliği 14.22mm'dir (0.56 inç). Cihaz, ışık yayılımını ve görüş açısını artırmak için beyaz dağınık reçine içine kapsüllenmiş parlak kırmızı AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken çipleri ile üretilmiştir. Ekranın dış yüzeyi gri renkte bitirilmiştir; bu da çeşitli panel tasarımları için uygun nötr ve profesyonel bir görünüm sağlar.

Bu ekran, düşük güç tüketimli bir bileşen olarak sınıflandırılır ve enerji verimliliğinin önemli olduğu uygulamalar için idealdir. Kurşunsuz (Pb-free) ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine tam uyumludur; bu da katı çevre düzenlemeleri olan küresel pazarlarda satılan ürünlerde kullanıma uygunluğunu garanti eder.

Bu ekranın temel tasarım hedefi, parlak ortam ışığı koşullarında bile mükemmel güvenilirlik ve okunabilirlik sunmaktır. Standart boyutu ve delikli paketlemesi, hem prototip hem de seri üretim için çok yönlü bir seçenek sunar ve geleneksel lehimleme teknikleri kullanılarak baskılı devre kartlarına (PCB) kolayca entegre edilebilir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

ELT-512SURWA/S530-A3'ün temel avantajları, malzeme seçimi ve tasarımından kaynaklanır. LED çiplerinde AlGaInP teknolojisinin kullanılması, yüksek verimlilikte, iyi renk saflığına sahip parlak kırmızı bir çıkış sağlar. Beyaz dağınık reçine, ışığın her segment üzerinde eşit şekilde dağılmasına yardımcı olur, sıcak noktaları azaltır ve kullanıcı okunabilirliği için kritik olan düzgün aydınlatmayı sağlar.

Cihazın hedef pazarları geniştir; net, güvenilir sayısal veya sınırlı alfanümerik bir okuma gerektiren her uygulamayı kapsar. Sağlamlığı ve standart arayüzü, son kullanıcıya veriyi basit ve etkili bir şekilde sunması gereken sistemleri tasarlayan mühendisler için temel bir bileşen haline getirir.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

Cihazın özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için çok önemlidir. Parametreler, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu standart test koşullarında tanımlanmıştır.

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez ve normal kullanımda kaçınılmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R)): 5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, anında eklem bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F)): 25mA. Bu, sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP)): 60mA. Bu, yalnızca %10 veya daha az görev döngüsü ve 1kHz frekansı ile darbe koşullarında izin verilir.
• Güç Dağılımı (P_d)): 60mW. Cihazın ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı: -40°C ila +85°C (çalışma), -40°C ila +100°C (depolama).
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol)): 5 saniyeyi aşmayacak süreyle 260°C. Bu, standart dalga veya reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu karakteristikler, cihazın normal çalışma koşulları altındaki performansını tanımlar. Tipik değerler tasarım rehberliği için sağlanmıştır, ancak tasarımcılar minimum ve maksimum limitleri hesaba katmalıdır.

• Işık Şiddeti (I_v)): I_F=10mA'da 7.8mcd (Min), 17.6mcd (Tipik). Bu, segment başına ortalama ışık çıkışıdır. Bu parametre için ±%10 tolerans uygulanır.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p)): I_F=20mA'da 632nm (Tipik). Bu, spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d)): I_F=20mA'da 624nm (Tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan dalga boyudur ve rengi "parlak kırmızı" olarak tanımlar.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ)): I_F=20mA'da 20nm (Tipik), yayılan dalga boyları aralığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F)): I_F=20mA'da 2.0V (Tipik), 2.4V (Maks). Tasarımcılar, sürücü devresinin yeterli voltajı sağlayabildiğinden emin olmalıdır. ±0.1V tolerans uygulanır.
• Ters Akım (I_R)): V_R=5V'da 100µA (Maks).

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, ışık şiddetinin "kategorize edildiğini" belirtir. Bu, üretilen ekranların ölçülen ışık çıkışlarına göre sıralandığı bir sınıflandırma işlemine atıfta bulunur. Belirli bir sınıftaki (veya etikette belirtildiği gibi "CAT") cihazlar, tipik değer (örn. 17.6mcd ±%10) etrafında tanımlanmış bir aralıkta ışık şiddetine sahip olacaktır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklığa sahip ekranları seçmelerine ve bir üründeki birden fazla birimde düzgün bir görünüm sağlamalarına olanak tanır. İleri gerilim de sıkı bir toleransla (±0.1V) kontrol edilir; bu, akım sınırlayıcı direnç hesaplamasını basitleştirir ve bir grup cihazda tutarlı güç tüketimi ve termal davranış sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, temel parametreler arasındaki ilişkiyi gösteren tipik eğriler sağlar. Bunlar, standart olmayan koşullar altındaki davranışı anlamak için gereklidir.

4.1 Spektrum Dağılımı

Spektral dağılım eğrisi, farklı dalga boylarında yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösterir. ELT-512SURWA/S530-A3 için bu eğri, 632nm (tepe) civarında merkezlenmiş ve tipik 20nm bant genişliğine sahip olacaktır; bu da AlGaInP teknolojisinin dar, saf kırmızı yayılım karakteristiğini doğrular. Bu, yüksek renk doygunluğu ile sonuçlanır.

4.2 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, LED'den geçen akım ile üzerindeki voltaj düşüşü arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi tasvir eder. Başlangıçta, ileri gerilim bir eşiğe (bu cihaz için yaklaşık 1.8-2.0V) ulaşana kadar çok az akım akar. Bu noktadan sonra, voltajdaki küçük bir artışla akım hızla artar. Bu nedenle LED'ler her zaman bir akım sınırlama mekanizması (direnç veya sabit akım sürücüsü) ile sürülür ve doğrudan bir voltaj kaynağı ile değil.

4.3 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu, güvenilirlik için kritik bir eğridir. Ortam çalışma sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum sürekli ileri akımın (I_F) nasıl azaltılması gerektiğini gösterir. Sıcaklık arttıkça, LED'in iç verimliliği düşer ve ısıyı dağıtma yeteneği azalır. Aşırı ısınmayı ve hızlanmış bozulmayı önlemek için sürücü akımı buna göre düşürülmelidir. Örneğin, 25°C'de 25mA'ya izin verilirken, 85°C ortam sıcaklığında maksimum güvenli değer önemli ölçüde daha düşük bir akım olacaktır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, standart delikli DIP (Çift Sıralı Paket) formatını kullanır. Paket boyut çizimi, PCB yerleşimi için tüm kritik mekanik ölçümleri sağlar:

• Toplam yükseklik, genişlik ve derinlik.
• Bacak aralığı (pitch) ve çapı.
• Segment pencere boyutları ve yerleşimi.
• Önerilen PCB pad boyutu ve aralığı.

Bu boyutlar için toleranslar, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.25mm'dir. İç devre şeması, yedi segmentin ve ondalık noktanın (varsa) ortak katot veya ortak anot konfigürasyonunu gösterir; bu, doğru sürücü devresi tasarımı için gereklidir. Bacak çıkışı, hangi bacağın hangi segmenti (A-G ve DP) kontrol ettiğini belirler.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Cihaz standart lehimleme işlemlerine uygundur. Lehimleme sıcaklığı için mutlak maksimum derecelendirme, 5 saniyeye kadar 260°C'dir. Bu, tipik dalga lehimleme veya el lehimleme profilleri ile uyumludur. Bu zaman/sıcaklık kombinasyonunu aşmaktan kaçınarak aşırı termal stresi önlemek çok önemlidir. Termal şoku en aza indirmek için kartı ön ısıtmanız önerilir. Lehimlemeden sonra, cihaz standart PCB temizleme prosedürlerine göre temizlenmeli ve uzun vadeli güvenilirliği etkileyebilecek flux kalıntısı kalmadığından emin olunmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Cihaz, nakliye ve taşıma sırasında korumak için belirli bir paketleme akışını takip eder.

• Birim Paketleme: 13 adet, anti-statik bir tüpe paketlenir.
• Ara Paketleme: 63 tüp, bir kutuya paketlenir.
• Ana Koli: 4 kutu, bir nakliye kolisine paketlenir, koli başına toplam 3,276 adet (13 x 63 x 4).

Paketleme üzerindeki etiket, izlenebilirlik ve tanımlama için anahtar bilgileri içerir:

• CPN: Müşteri Parça Numarası (atanmışsa).
• P/N: Üretici Parça Numarası (ELT-512SURWA/S530-A3).
• QTY: Paketteki miktar.
• CAT: Işık Şiddeti Sıralaması (Sınıflandırma kategorisi).
• LOT No: İzlenebilirlik için üretim parti numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Veri sayfasında listelendiği gibi, birincil uygulamalar şunları içerir:

• Ev Aletleri: Fırın, mikrodalga, çamaşır makinesi ve klimalarda zamanlayıcılar, sıcaklık ayarları veya durum kodları için ekran.
• Enstrüman Panelleri: Test ekipmanları, endüstriyel kontroller, otomotiv yan sanayi göstergeleri ve tıbbi cihazlar için okumalar.
• Dijital Okuma Ekranları: Saatler, sayaçlar, teraziler veya basit veri kaydediciler gibi sayısal çıkış gerektiren herhangi bir cihaz.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama: Her zaman seri bir direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. Direnç değerini R = (V_supply- V_F) / I_F formülünü kullanarak hesaplayın. En kötü durum koşullarında yeterli akımı sağlamak için veri sayfasındaki maksimum V_F değerini kullanın.
• Çoklama: Çok haneli ekranlar için, daha az G/Ç pini ile birçok segmenti kontrol etmek için yaygın olarak bir çoklama tekniği kullanılır. Bu çoklamalı şemadaki tepe akımının I_FP rating.
• değerini aşmadığından emin olun.Görüş Açısı
• : Beyaz dağınık reçine geniş bir görüş açısı sağlar. Mekanik tasarım sırasında, hedeflenen kullanıcının ekrana göre konumunu dikkate alın.ESD Koruması (Elektrostatik Deşarj): LED'ler ESD'ye karşı hassastır. Montaj sırasında işlem prosedürleri (topraklanmış çalışma istasyonları, bileklik) uygulayın. Nihai üründe, giriş hatları kullanıcıya veya dış ortama maruz kalıyorsa, geçici voltaj bastırma eklemeyi düşünün.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

GaAsP (Galyum Arsenit Fosfit) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu ekranda kullanılan AlGaInP, aynı sürücü akımı için daha parlak çıkış sağlayan önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. "Parlak kırmızı" renk, standart kırmızıya kıyasla daha doygun ve görsel olarak daha belirgindir. Delikli paket, yüksek titreşim veya yüksek güvenilirlik uygulamalarında yüzey montajlı cihazlara (SMD) kıyasla PCB'ye üstün mekanik dayanım ve termal iletim sağlar, ancak elle veya dalga lehimleme gerektirir ve daha fazla kart alanı kaplar.

10. Sık Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu ekranı doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Hayır. Tipik ileri gerilim 2.0V'dur. Doğrudan 5V'a bağlamak aşırı akım akışına neden olur ve LED'i tahrip eder. Seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 5V besleme, hedef I_F=10mA ve güvenlik için maks V_F=2.4V kullanıldığında: R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260Ω. 270Ω'luk standart bir direnç uygun olacaktır.

S: Bu ekran için "ortak katot" veya "ortak anot" ne anlama geliyor?

C: İç devre şeması konfigürasyonu belirtir. Ortak katotlu bir ekranda, segment LED'lerinin tüm katotları (negatif tarafları) ortak bir bacağa bağlanır. Bir segmenti, bireysel anot pinine pozitif bir voltaj uygulayarak sürersiniz. Ortak anotlu bir ekranda, anotlar ortaktır. Doğru sürücü devresini (akım kaynağı vs. akım çekme) tasarlamak için veri sayfasının iç şemasını kontrol etmelisiniz.

S: Neden sürekli derecelendirmeden (I_FP) daha yüksek bir tepe ileri akım derecelendirmesi (I_F) var?

C: LED'ler, darbe arasında eklemin soğuması için zaman olduğundan, aşırı ısınmadan daha yüksek akımın kısa darbelerini kaldırabilir. Bu, daha parlak ekran çoklaması veya darbe çalışmasına izin verir. %1/10 görev döngüsü ve 1kHz frekansı, bu tepe akımı için tanımlanmış güvenli koşullardır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Basit Bir Dijital Voltmetre Okuması Tasarlama

Bir mühendis, 0-30V DC voltmetre yapıyor. Analog-dijital dönüştürücü (ADC) bir BCD (İkili Kodlanmış Ondalık) sinyali çıkarır. Bu BCD verisinin, bir kod çözücü/sürücü IC (ortak anotlu ekranlar için 7447 gibi) kullanılarak 7 segment formatına dönüştürülmesi gerekir. ELT-512SURWA/S530-A3 ekranı, bu sürücü IC'nin çıkışlarına bağlanacaktır. Mühendis şunları yapmalıdır:

1. Sürücü IC'nin çıkış akım kapasitesinin, ekranın I_F gereksinimiyle (örn. segment başına 10-20mA) eşleştiğini doğrulayın.

2. Sürücü dahili akım sınırlama özelliğine sahip değilse, sürücü IC çıkışları ile ekran bacakları arasına akım sınırlayıcı dirençleri hesaplayın ve yerleştirin.

3. Paket boyutlarına göre PCB yerleşimini tasarlayın ve doğru bacak hizalamasını sağlayın.

4. Sürücünün karartma veya yoğunluk kontrol pininde PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) kullanarak bir karartma özelliği eklemeyi düşünün; bu, akımı değiştirmeden parlaklığı kontrol etmek için segmentlerin görev döngüsünü modüle eder.

12. Prensip Tanıtımı

Yedi segmentli bir ekran, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş yedi dikdörtgen LED elemanından (segment) oluşan bir montajdır. Bu segmentlerin belirli kombinasyonlarını aydınlatarak, tüm ondalık rakamlar (0-9) ve bazı harfler (A, C, E, F gibi) oluşturulabilir. Her segment ayrı bir LED'dir. ELT-512SURWA/S530-A3'te bu LED'ler AlGaInP yarı iletken malzemeden yapılmıştır. Diyotun eşiğini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. AlGaInP malzemesinin spesifik bant aralığı, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler; bu durumda parlak kırmızı. Işık daha sonra görünür segmentleri oluşturmak için beyaz epoksi reçine kapsülleme ile dağıtılır ve şekillendirilir.

13. Gelişim Trendleri

ELT-512SURWA/S530-A3 gibi delikli ekranlar onarım, hobi ve belirli endüstriyel pazarlar için hayati önem taşırken, elektronikteki genel trend güçlü bir şekilde yüzey montaj teknolojisine (SMT) doğru ilerlemektedir. SMT ekranlar daha küçük boyut, daha düşük profil, otomatik pick-and-place montajına uygunluk ve genellikle doğrudan PCB bağlantısı yoluyla daha iyi termal performans sunar. Yüksek parlaklık uygulamaları için, mavi, yeşil ve beyaz gibi renkler için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) gibi daha yeni malzemeler kullanılır. Ancak standart kırmızı ekranlar için AlGaInP, yüksek verimli ve uygun maliyetli bir çözüm olmaya devam etmektedir. Gelecekteki gelişmeler, entegre sürücüler ve kontrolörlere sahip ekranları (harici bileşen sayısını azaltarak) ve güneş ışığında daha geniş görüş açıları ve gelişmiş kontrast için gelişmiş plastikler veya kaplamaların kullanımını içerebilir.