LTS-5601AJG-J 0.56 İnç Yedi Segmentli LED Ekran Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 14.22mm - Yeşil AlInGaP - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-5601AJG-J, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış tek haneli, yedi segmentli alfanümerik bir ekran modülüdür. Rakam yüksekliği 0.56 inç (14.22 mm) olup mükemmel görünürlük sağlar. Cihaz, ışık yayan segmentleri için gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır ve bu segmentler nötr gri bir arka plan yüzeyine karşı canlı bir yeşil renkte sunulur. Bu kombinasyon, optimum okunabilirlik için yüksek kontrast sunar. Ekran, dijital devre tasarımında standart ve yaygın olarak desteklenen bir arayüz olan ortak anot elektriksel konfigürasyonunu kullanır.

1.1 Temel Avantajlar

Ekran, tasarımcılar ve mühendisler için birkaç önemli fayda sunar. Birincil avantajı, yüksek verimlilikleri ve mükemmel ışık şiddeti ile bilinen AlInGaP LED çiplerinin kullanılmasıdır; bu, nispeten düşük güç tüketimi ile parlak bir çıkış sağlar. Sürekli ve düzgün segmentler, boşluk veya düzensizlik olmadan tutarlı ve profesyonel bir karakter görünümü sağlar. Cihaz ışık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığı sağlar. Ayrıca, ekranı çeşitli pozisyonlardan okunabilir kılan geniş bir görüş açısına sahiptir ve hareketli parçası olmayan katı hal güvenilirliği sunar. Paket aynı zamanda kurşunsuzdur ve modern çevre düzenlemelerine (RoHS) uygundur.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu ekran, sayısal gösterge gerektiren geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için uygundur. Tipik uygulamalar arasında test ve ölçüm cihazları (multimetreler, osiloskoplar), endüstriyel kontrol panelleri, tıbbi cihazlar, tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, fırınlar, çamaşır makineleri), otomotiv gösterge panelleri (yan sanayi veya yardımcı ekranlar için) ve çeşitli hobi veya prototipleme projeleri bulunur. Boyut, parlaklık ve güvenilirlik dengesi, onu hem ticari hem de endüstriyel gömülü sistemler için çok yönlü bir seçim haline getirir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında sağlanan elektriksel ve optik özelliklerin detaylı ve objektif bir analizini sunar.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, ekranın işlevselliğinin merkezindedir.Ortalama Işık Şiddeti (Iv), ileri akım (IF) 1 mA'de sürüldüğünde minimum 125 µcd, tipik değer 400 µcd olarak belirtilmiştir ve maksimum değer belirtilmemiştir. Bu, garanti edilen bir minimum parlaklığı gösterir; çoğu birim önemli ölçüde daha parlak performans gösterir.Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp)571 nm'dir veBaskın Dalga Boyu (λd)IF=20mA'de ölçüldüğünde 572 nm'dir. Bu değerler, yayılan ışığı görünür spektrumun yeşil bölgesine kesin olarak yerleştirir.Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)15 nm'dir; bu, yeşil rengin saflığını tanımlar; daha dar bir genişlik daha monokromatik bir çıkışı gösterir.Işık Şiddeti Eşleştirme Oranıis specified as 2:1 maximum for similar light areas, meaning the brightness difference between any two segments should not exceed a factor of two, ensuring uniform appearance.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, cihazın çalışma limitlerini ve koşullarını tanımlar.Segment Başına İleri Voltaj (VF)IF=20mA'de tipik değeri 2.6V ve maksimum değeri 2.6V'dir. Bu, akım sınırlayıcı direnç ağını tasarlamak için kritik bir parametredir.Segment Başına Sürekli İleri Akımmaksimum 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve 25°C ortam sıcaklığının üzerinde 0.33 mA/°C'lik bir düşürme faktörü vardır. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için izin verilen akımın sıcaklık arttıkça azaldığı anlamına gelir.Tepe İleri Akımpals koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms pals genişliği) 60 mA'ye izin verilir; bu, çoklama veya daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için kullanılabilir.Ters Voltaj (VR)derecelendirmesi 5V'dur veTers Akım (IR)bu voltajda maksimum 100 µA'dır; bu, diyodun kapalı durumdaki sızıntı özelliklerini gösterir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu derecelendirmeler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar.Segment Başına Güç Dağılımı70 mW'ı aşmamalıdır.Çalışma Sıcaklığı Aralığı-35°C ila +105°C arasındadır veDepolama Sıcaklığı Aralığıaynıdır. Bu geniş aralık, cihazı zorlu ortamlar için uygun hale getirir. Veri sayfası ayrıca lehimleme koşullarını belirtir: birim, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altındaki bir mesafede 260°C'de 3 saniye boyunca maruz bırakılabilir. LED çiplerine veya plastik pakete termal hasar vermekten kaçınmak için PCB montajı sırasında bu limitlere uymak çok önemlidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazınışık şiddeti için kategorize edildiğinibelirtmektedir. Bu, LED'lerin standart bir test akımında (belirtildiği gibi tipik olarak 1 mA) ölçülen ışık çıkışlarına göre sıralandığı bir üretim sınıflandırma işlemine atıfta bulunur. Birimler, tanımlanmış minimum ve maksimum şiddet aralıklarına sahip gruplara ayrılır. Bu, müşterilerin tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranlar almasını sağlar. Bu alıntıda belirli grup kodları detaylandırılmamış olsa da, tasarımcılar böyle bir kategorizasyonun var olduğunun farkında olmalı ve birden fazla ekran arasında parlaklık eşleşmesinin kritik olduğu uygulamalar için gerekli bir grup belirtmeleri gerekebilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasıTipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrilerineatıfta bulunur. Metinde belirli grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle şunları içerir:

• İleri Akım vs. İleri Voltaj (I-V Eğrisi): Bu doğrusal olmayan eğri, voltajın akımla nasıl arttığını gösterir. İstenilen çalışma akımını elde etmek için doğru seri direnç değerini belirlemek için gereklidir.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (I-L Eğrisi): Bu, sürücü akımı ile ışık çıkışı arasındaki ilişkiyi gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyabilir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı: Bu eğri, LED'in bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir. Bu düşürme oranını anlamak, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan tasarımlar için anahtardır.
• Spektral Dağılım: 571 nm'lik tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, farklı dalga boyları boyunca ışığın göreceli yoğunluğunu gösteren bir grafiktir.

Tasarımcılar, performansı optimize etmek ve amaçlanan sıcaklık ve akım aralıklarında güvenilir çalışmayı sağlamak için bu eğrilere, mevcut olduklarında, başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Boyutlar ve Toleranslar

Paket çizimi (metinde atıfta bulunulmuş ancak detaylandırılmamış) ekranın fiziksel dış hatlarını gösterecektir. Veri sayfasından alınan önemli notlar, aksi belirtilmedikçe tüm boyutların milimetre cinsinden olduğunu ve genel toleransların ±0.25 mm (0.01") olduğunu belirtmektedir. Pin ucu kayması için belirli bir tolerans ±0.4 mm'dir; bu, PCB ayak izi tasarımında doğru hizalama ve lehimlenebilirlik sağlamak için önemlidir.

5.2 Pin Konfigürasyonu ve Dahili Devre

Cihazın 10 pinli tek sıralı bir konfigürasyonu vardır. Dahili devre şeması, tüm LED segmentlerinin (A'dan G'ye ve Ondalık Nokta) anotlarının dahili olarak iki ortak pine (Pin 3 ve Pin 8) bağlandığı ortak anot konfigürasyonunu gösterir. Bireysel segment katotları ayrı pinlere çıkarılmıştır. Bu konfigürasyon yaygındır çünkü ortak anotlar hangi hanenin aktif olduğunu seçmek için anahtarlanabildiğinden, birden fazla haneyi sürerken çoklamayı basitleştirir.

Pin bağlantı tablosu aşağıdaki gibidir:

1. Pin 1: Katot E
2. Pin 2: Katot D
3. Pin 3: Ortak Anot
4. Pin 4: Katot C
5. Pin 5: Katot O.N. (Ondalık Nokta)
6. Pin 6: Katot B
7. Pin 7: Katot A
8. Pin 8: Ortak Anot
9. Pin 9: Katot F
10. Pin 10: Katot G

5.3 Polarite Tanımlama

Cihaz açıkçaOrtak Anottipi olarak işaretlenmiştir. Fiziksel olarak, paket üzerinde pin 1'i belirtmek için bir çentik, nokta veya pahlı köşe olabilir. Tasarımcılar, PCB montajı sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için pinout diyagramını fiziksel paketle karşılaştırmalıdır. Yanlış polarite, ekranın yanmasını engeller.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan birincil kılavuz, lehimleme işlemi içindir. Bileşen, tepe sıcaklığı260°C'yi maksimum 3 saniyeboyunca (oturma düzleminin 1.6 mm (1/16") altındaki bir noktada ölçülen) dalga veya yeniden akış lehimlemeye dayanabilir. Bu standart bir JEDEC profilidir. Plastik paketin bükülmesini veya dahili tel bağlantılarının aşırı ısıdan zarar görmesini önlemek için lehimleme süresini ve sıcaklığını kontrol etmek çok önemlidir. Termal şoku en aza indirmek için ön ısıtma önerilir. Lehimlemeden sonra, ekranın doğal olarak soğumasına izin verilmelidir. Taşıma ve montaj sırasında pinlere veya ekranın yüzeyine mekanik stres uygulamaktan kaçının.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Parça numarasıLTS-5601AJG-J'dir. Böyle bir parça numarasının tipik bir ayrıştırması şöyle olabilir: LTS (ürün ailesi), 5601 (boyut/kod), A (renk/parlaklık grubu?), J (paket tipi?), G (Yeşil), -J (sağ ondalık nokta gibi varyasyonlar için sonek). Veri sayfası açıklamayı "AlInGaP Yeşil Ortak Anot, Sağ El Ondalık." olarak doğrular. Bu, ondalık noktanın rakamın sağ tarafında konumlandırıldığını gösterir. Ekranlar tipik olarak pinleri korumak ve nakliye ve taşıma sırasında elektrostatik deşarj hasarını önlemek için anti-statik tüpler veya tepsilerde tedarik edilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Ortak anot ekran için, sürücü devresi tipik olarak ortak anot pin(ler)ini pozitif besleme voltajına (Vcc) bir akım sınırlayıcı direnç veya transistör anahtarı (çoklama için) üzerinden bağlamayı içerir. Daha sonra her bir katot pini (A-G, O.N.), 7 segmentli kod çözücü/sürücü (örneğin, BCD girişi için 74LS47) veya bir mikrodenetleyici GPIO pini gibi bir sürücü IC'nin çıkışına bağlanır. Sürücü, segmenti aydınlatmak için akımı toprağa çeker. Akım sınırlayıcı direncin değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF, burada VF LED'in ileri voltajıdır (tipik olarak 2.6V) ve IF istenen ileri akımdır (örneğin, 10-20 mA).

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama: Her segment için daima seri dirençler veya sabit akım sürücüsü kullanın. LED'i doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamayın.
• Çoklama: Birden fazla haneyi sürmek için, ortak anotları yüksek frekansta (örneğin, >100 Hz) çoklayın. Bu, gerekli sürücü pin sayısını önemli ölçüde azaltır.
• Güç Dağılımı: Toplam dağılan gücün (IF * VF * yanan segment sayısı), özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, paketin termal limitlerini aşmadığından emin olun.
• Görüş Açısı: Ekranı, belirtilen geniş görüş açısını dikkate alarak monte edin; böylece hedef kitlenin onu net bir şekilde görebilmesini sağlayın.
• ESD Koruması:** Açıkça belirtilmemiş olsa da, LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj sırasında uygun ESD önlemleri ile kullanın.

9. Teknik Karşılaştırma

Standart GaP (Galyum Fosfit) yeşil LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu ekranda kullanılan AlInGaP teknolojisi önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar; bu da aynı akımda daha parlak çıkış veya daha düşük güçte eşdeğer parlaklık sağlar. Mavi çip + fosfor beyaz LED'lerle karşılaştırıldığında, bu monokromatik yeşil LED daha dar bir spektruma sahiptir ve sadece yeşil ışığa ihtiyaç duyulan uygulamalar için potansiyel olarak daha yüksek etkinlik sunar. 0.56 inç rakam yüksekliği, okunabilirlik ve kart alanı tüketimi arasında iyi bir denge sunan yaygın bir boyuttur; 0.3 inç ekranlardan daha iyi görünürlük için daha büyük, ancak kompaktlık için 1 inç ekranlardan daha küçüktür.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Ortak anot ve ortak katot arasındaki fark nedir?

A: Ortak anot ekranda, tüm segment anotları Vcc'ye birlikte bağlanır ve segmentler katotları DÜŞÜK (toprağa) çekilerek AÇILIR. Ortak katot ekranda, tüm katotlar toprağa bağlanır ve segmentler anotlarına YÜKSEK voltaj (Vcc) uygulanarak AÇILIR. Sürücü devresi buna göre farklılık gösterir.

S: Bu ekranı doğrudan bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

A: Tipik bir mikrodenetleyici GPIO pini sadece 20-25 mA çekebilir veya verebilir. Bir seri direnç ekler ve MCU'nun akım limitleri içinde kalırsanız, tek bir segmenti doğrudan sürebilirsiniz. Birden fazla segment veya çoklama için, daha yüksek kümülatif akımı yönetmek için özel sürücü IC'ler veya transistör dizileri kullanın.

S: Veri sayfası iki ortak anot pini (3 ve 8) listeliyor. İkisini de bağlamalı mıyım?

A: Evet, maksimum güvenilirlik ve akım dağılımı için, her iki ortak anot pinini de güç kaynağına bağlamanız önerilir. Bu, özellikle birden fazla segment aynı anda aydınlatıldığında, akım yükünü dengelemeye yardımcı olur.

S: 5V besleme ve 10 mA segment akımı için direnç değerini nasıl hesaplarım?

A: VF(tipik) = 2.6V kullanarak: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. Standart 220 veya 270 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır. Gerçek devrede parlaklığı ve akımı daima doğrulayın.

11. Pratik Kullanım Örneği

Proje: Basit Dijital Voltmetre Ekranı

Analog-dijital dönüştürücü (ADC) ile donatılmış bir mikrodenetleyici etrafında oluşturulmuş temel bir dijital voltmetrede, LTS-5601AJG-J ölçülen voltajı görüntülemek için kullanılabilir. Mikrodenetleyici ADC değerini okur, voltaja dönüştürür ve onu rakamlara biçimlendirir (örneğin, "12.5"). Çoklama tekniği kullanarak, MCU her hanenin ortak anotunu sırayla etkinleştirir (birkaç birimden oluşan çok haneli bir ekran için) ve o haneye ait segment verileri için katot desenini çıkarır. MAX7219 gibi bir sürücü IC, mikrodenetleyici için hem çoklamayı hem de akım kontrolünü yöneterek arayüzü basitleştirmek için kullanılabilir. AlInGaP segmentlerinin yüksek parlaklığı, okumanın iyi aydınlatılmış ortamlarda bile net olmasını sağlar.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

LTS-5601AJG-J,AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit)yarı iletken malzemesine dayanır. LED çipinin p-n bağlantısına ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AlInGaP alaşımının belirli bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir—bu durumda, yaklaşık 571-572 nm'de yeşil. Çipler, ışığın çipin üstünden dışarı yönlendirilmesine yardımcı olan opak bir GaAs substratı üzerine monte edilmiştir. Gri yüzey filtresi, ortam ışığını emer, yansımaları azaltarak kontrastı iyileştirir ve aydınlatılmış yeşil segmentlerin daha canlı görünmesini sağlar.

13. Teknoloji Trendleri

Ayrık yedi segmentli ekranlar birçok uygulama için hayati önem taşımaya devam ederken, ekran teknolojisindeki genel eğilim entegrasyon ve esnekliğe doğrudur. Bu, rastgele grafikler ve karakterler gösterebilen nokta matrisli LED ekranların ve OLED'lerin büyümesini içerir. Ancak, özel sayısal okumalar için, LTS-5601AJG-J gibi yedi segmentli LED'ler basitlikleri, güvenilirlikleri, düşük maliyetleri ve olağanüstü okunabilirlikleri nedeniyle tercih edilmeye devam etmektedir. Geliştirilmiş AlInGaP ve InGaN (mavi/yeşil için) gibi LED malzemelerindeki ilerlemeler, verimliliği ve parlaklığı daha da yükseğe taşımaya devam etmektedir. Ayrıca, bu tür delikli tipler sağlamlıkları ve prototipleme kolaylıkları nedeniyle varlığını sürdürse de, sürekli bir küçültme ve yüzey montaj paketlerine doğru bir itiş vardır.