LTC-5653KF 0.56 İnç Dört Haneli LED Gösterge Veri Sayfası - 14.22mm Haneli Yükseklik - Sarı Turuncu Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-5653KF, net sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı, dört haneli, yedi segmentli bir LED ekran modülüdür. Temel işlevi, sayısal veri sunumunun kritik olduğu cihazlar, kontrol panelleri, test ekipmanları ve tüketici elektroniği için parlak ve okunabilir bir ekran sağlamaktır.

Bu cihazın temel avantajı, ışık yayan çipler için gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır. Bu malzeme sistemi, kırmızıdan sarı-turuncu spektrumunda yüksek verimliliği ve mükemmel renk saflığı ile bilinir. Ekran, segmentler yandığında, özellikle çeşitli ortam aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği önemli ölçüde artıran beyaz segment işaretlemeli gri bir ön panele sahiptir.

Bu bileşenin hedef pazarı, endüstriyel otomasyon, tıbbi cihazlar, otomotiv gösterge paneli alt ekranları, satış noktası terminalleri ve laboratuvar ekipmanlarını içerir. Tasarımı, güvenilirliği, uzun çalışma ömrünü ve tutarlı optik performansı önceliklendirir ve bu da onu hem ticari hem de endüstriyel sınıf uygulamalar için uygun kılar.

2. Teknik Parametrelerin Derin Amaçlı Yorumlanması

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, ortam sıcaklığının (T_A) 25°C olduğu standart test koşullarında tanımlanır. Ana parametreler şunlardır:

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):Bu, bir segment tarafından yayılan ışığın algılanan gücünün ölçüsüdür. İleri yönlü akımda (I_F) 1mA'de sürüldüğünde tipik değer 2222 µcd'dir (mikrokandela). Garanti edilen minimum değer 800 µcd'dir. Bu yüksek parlaklık, uzaktan ve iyi aydınlatılmış ortamlarda görünürlüğü sağlar.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):Emisyon spektrumunun maksimum yoğunluğa ulaştığı dalga boyudur. Bu Sarı Turuncu cihaz için tipik değer 611 nm'dir (nanometre). Bu parametre, yayılan ışığın baskın renk noktasını tanımlar.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):Bu değer 605 nm'dir ve LED'in gerçek renk çıktısına en yakın eşleşen rengin tek dalga boyu algısıdır. İnsan gözünün spektral duyarlılık eğrisinin şekli nedeniyle tepe dalga boyundan biraz farklıdır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Bu değer 17 nm'dir ve ışığın spektral saflığını gösterir. Daha dar bir yarı genişlik, daha doygun, saf bir renk anlamına gelir. Bu değer AlInGaP teknolojisi için tipiktir ve belirgin sarı-turuncu tonuna katkıda bulunur.
• Işık Şiddeti Eşleşme Oranı:Benzer ışık alanları için maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir. Bu, aynı hanedeki herhangi iki segment arasındaki parlaklık farkının iki katı aşmaması gerektiği anlamına gelir ve ekran genelinde düzgün bir görünüm sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel karakteristikler, güvenilir kullanım için çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar.

• Segment Başına İleri Yönlü Gerilim (V_F):I_F=20mA'de tipik olarak 2.6V, maksimum 2.6V'dir. Bu, bir LED segmenti akım iletirken üzerindeki gerilim düşüşüdür. Tasarımcılar, sürücü devrenin bu düşüşü aşmak için yeterli gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.
• Segment Başına Sürekli İleri Yönlü Akım (I_F):Sürekli çalışma için önerilen maksimum DC akım 25 mA'dir. Bu değerin aşılması, hızlanmış bozulmaya ve ömrün kısalmasına yol açabilir.
• Segment Başına Tepe İleri Yönlü Akım:Darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 90 mA gibi daha yüksek bir akıma izin verilir. Bu, daha yüksek anlık parlaklığa ihtiyaç duyulan çoklama şemaları için kullanışlıdır.
• Ters Gerilim (V_R):İzin verilen maksimum ters öngerilim gerilimi 5V'dur. Bunun aşılması, LED bağlantısında ani ve felaket bir arızaya neden olabilir.
• Ters Akım (I_R):Maksimum 5V ters gerilimde tipik olarak 100 µA'dan azdır, bu da iyi bağlantı kalitesini gösterir.
• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW ile sınırlıdır. Bu, V_F* I_F olarak hesaplanır. Bu sınır içinde çalışmak, termal yönetim için çok önemlidir.

2.3 Termal ve Çevresel Değerler

• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C. Bu geniş aralık, ekranı dondurucu soğuktan sıcak endüstriyel ortamlara kadar zorlu koşullar için uygun kılar.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C.
• Akım Düşürme:Sürekli ileri yönlü akım, 25°C'de 25 mA'den doğrusal olarak düşürülmelidir. Bu, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça, aşırı ısınmayı önlemek için izin verilen maksimum sürekli akımın azaltılması gerektiği anlamına gelir. Düşürme faktörü 0.28 mA/°C'dir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Sağlanan veri sayfası, dalga boyu veya yoğunluk gibi parametreler için açıkça çok seviyeli bir sınıflandırma sistemi detaylandırmasa da, ana optik karakteristikler için sıkı aralıklar belirtir. Tepe dalga boyu (611 nm) ve baskın dalga boyu (605 nm) için tipik değerler, kontrollü bir üretim sürecini gösterir. Işık şiddeti tanımlanmış bir minimum (800 µcd) ve tipik (2222 µcd) değere sahiptir, bu da cihazların minimum performans eşiğini karşılamak için elendiğini gösterir. Daha sıkı renk veya parlaklık eşleştirmesi gereken uygulamalar için, kullanıcılar belirli sınıflandırma seçenekleri için üreticiye danışmalı veya aynı üretim partisinden cihazlar seçmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihaz davranışını standart olmayan koşullar altında anlamak için gerekli olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, standart LED eğrileri tipik olarak şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri yönlü gerilim ve ileri yönlü akım arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir, ileri yönlü gerilim bağlantının eşiğini (AlInGaP için yaklaşık 2V) aştığında akımda keskin bir artış olur.
• Işık Şiddeti vs. İleri Yönlü Akım:Bu eğri, ışık çıktısının akımla arttığını, ancak çok yüksek akımlarda termal ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı hale gelebileceğini gösterir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:AlInGaP LED'ler için, ışık çıktısı genellikle sıcaklık arttıkça azalır. Bu eğri, tam sıcaklık aralığında çalışan sistemler tasarlamak için kritiktir.
• Spektral Dağılım:Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizimi, 17 nm karakteristik genişliği (Δλ) ile yaklaşık 611 nm civarında bir tepe gösterir.

Tasarımcılar, farklı sıcaklıklarda istenen parlaklık için uygun sürücü akımlarını belirlemek ve sürücü devrenin gerilim gereksinimlerini anlamak için bu eğrileri kullanmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, standart 12 pinli çift sıralı pakete sahip bir delikli bileşendir.

• Hane Yüksekliği:0.56 inç (14.22 mm). Bu, her sayısal karakterin fiziksel boyutunu tanımlar.
• Paket Boyutları:Tüm boyutlar milimetre cinsinden verilmiştir. Mekanik boyutlar için genel tolerans, aksi belirtilmedikçe ±0.25 mm'dir. Spesifik bir not, PCB delik yerleşimi ve dalga lehimleme işlemleri için önemli olan +0.4 mm'lik bir pin ucu kayma toleransından bahseder.
• Polarite Tanımlama:Cihaz ortak anot konfigürasyonu kullanır. İç devre şeması (referans verilmiş ancak gösterilmemiş), her hanedeki tüm segmentlerin anotlarının dahili olarak nasıl birbirine bağlandığını ve bireysel segmentlerin katotlarının ayrı pinlere nasıl çıkarıldığını detaylandırır. Bu konfigürasyon, çoklamalı sürücüler için yaygındır.
• Pin Bağlantısı:Pin bağlantısı açıkça tanımlanmıştır: Pin 6, 8, 9 ve 12 sırasıyla 4, 3, 2 ve 1. hanelerin ortak anotlarıdır. Kalan pinler, 1. hanenin spesifik segmentlerinin (A-G ve DP) katotlarıdır. Tam bir dört haneli ekran için, segment katotları muhtemelen haneler arasında dahili olarak bağlanmıştır (örneğin, tüm 'A' segmentleri bir katot pinini paylaşır), bu detay iç devre şemasında doğrulanacaktır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası, montaj sırasında hasarı önlemek için spesifik lehimleme koşulları sağlar.

• Dalga veya El Lehimlemesi:Önerilen koşul, maksimum 3 saniye boyunca 260°C'de lehim yapmaktır, lehimleme demiri ucu paket gövdesinin oturma düzleminin en az 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altına konumlandırılmalıdır. Bu, aşırı ısının bacaklardan yukarı çıkıp dahili LED çiplerine ve tel bağlantılarına zarar vermesini önler.
• Genel Önlem:Montaj işlemi sırasında LED ünitesinin kendisinin sıcaklığı, maksimum sıcaklık derecesini (105°C çalışma, lehimleme sırasında kısa süreli maruziyet için muhtemelen benzer) aşmamalıdır.
• Depolama Koşulları:Cihazlar, kuru bir ortamda belirtilen depolama sıcaklığı aralığında (-35°C ila +105°C) saklanmalıdır. Neme duyarlı cihazlar, kullanılana kadar nem alıcılı kapalı torbalarda tutulmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Birincil cihaz parça numarası LTC-5653KF'tir. Bu numara, muhtemelen seriyi (LTC), boyut/tipi (5653) ve renk/özelliği (sağ taraflı ondalık noktalı Sarı Turuncu için KF) kodlar. Veri sayfası toplu paketleme detaylarını (örneğin, tüp, tepsi veya makara miktarları) belirtmez. Üretim için, kullanıcılar otomatik yerleştirme ekipmanıyla uyumlu spesifik paketleme seçenekleri, makara boyutları ve bant özellikleri için tedarikçiyle iletişime geçmelidir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Endüstriyel Zamanlayıcılar ve Sayaçlar:İşlem sürelerini, üretim sayılarını veya makine çalışma saatlerini göstermek için.
• Test ve Ölçüm Ekipmanları:Dijital multimetreler, frekans sayaçları, güç kaynakları ve sensör okumaları.
• Tüketici Cihazları:Mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri, ses yükselticiler (ses seviyesi veya istasyon frekansı için).
• Otomotiv Yan Sanayi Ekranları:Özel kurulumlarda gerilim, sıcaklık veya RPM için göstergeler.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Ortak anot konfigürasyonu nedeniyle, uygun bir sürücü entegresi (7 segmentli kod çözücü/sürücü veya yeterli akım sağlama kapasitesine sahip bir mikrodenetleyici) gereklidir. Anotlar Vcc'ye anahtarlanırken, bir segmenti açmak için katotlar düşük seviyeye çekilir.
• Akım Sınırlama:İleri yönlü akımı güvenli bir değere (örneğin, 10-20 mA) ayarlamak için her katot hattına (veya potansiyel olarak çoklamalı bir kurulumdaki her ortak anota) harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur. Direnç değeri R = (V_besleme- V_F) / I_F.
• Çoklama:4 haneli bir ekran için, denetleyicideki pin sayısını en aza indirmek için neredeyse her zaman çoklama kullanılır. Bu, her hanenin ortak anotuna gücü hızlı bir şekilde döngüsel olarak uygularken, o hanenin segment verilerini ortak katot hatlarına sunmayı içerir. Görüntünün kalıcılığı, tüm hanelerin aynı anda açık olduğu yanılsamasını yaratır. Tepe akım derecesi (90 mA), ortalama parlaklığı elde etmek için kısa çoklama darbesi sırasında daha yüksek anlık akıma izin verir.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, ekranın yandan görülebileceği uygulamalar için faydalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma

LTC-5653KF'nin temel farklılığı, AlInGaP teknolojisi ve spesifik mekanik form faktöründe yatar.

• Standart GaP veya GaAsP LED'lere Karşı:AlInGaP, kırmızı-turuncu-sarı spektrumunda önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi renk doygunluğu sunar, bu da aynı algılanan parlaklık için daha düşük güç tüketimi ile daha parlak ekranlar sağlar.
• SMD (Yüzey Montaj Cihazı) Ekranlara Karşı:Bu bir delikli bileşendir. SMD yedi segmentli ekranlarla karşılaştırıldığında, prototip yapmak daha kolaydır ve belirli uygulamalar için daha sağlam algılanabilir, ancak daha fazla PCB alanı ve manuel veya dalga lehimleme gerektirir.
• Diğer Renklere Karşı:Sarı Turuncu renk (605-611 nm), belirgin bir estetik sunar ve parlak kırmızı veya yeşil ekranlara kıyasla düşük ışık koşullarında gözleri daha az yorarken yüksek görünürlüğü korur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

• S: Açıklamada bahsedilen "gri yüzey ve beyaz segmentler"in amacı nedir?
  
  C: Bu bir kozmetik filtredir. Gri yüzey, aktif olmayan ekran alanının yansıtıcılığını azaltarak kontrastı iyileştirir. Beyaz segment işaretleri, yandığında yayılan sarı-turuncu ışığın segment üzerinde eşit şekilde dağılmasına yardımcı olarak düzgün bir görünüm oluşturur.
• S: Bu ekranı doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?
  
  C: Hayır, doğrudan süremezsiniz. İleri yönlü gerilim yaklaşık 2.6V'dur, bu nedenle 5V'luk bir sinyal aşırı akım nedeniyle LED'i yakabilir. Her katotla seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Ayrıca, bir mikrodenetleyici pini tipik olarak birden fazla segment için yeterli akımı sağlayamaz veya çekemez. Genellikle bir sürücü entegresi veya transistör dizisi gereklidir.
• S: Mutlak maksimum sürekli akım 25mA, ancak V_F için test koşulu 20mA kullanıyor. Tasarım için hangisini kullanmalıyım?
  
  C: Güvenilir uzun vadeli çalışma için, mutlak maksimumun altında bir akım için tasarım yapmak standart bir uygulamadır. Test koşulunda belirtildiği gibi 20mA kullanmak güvenli ve yaygın bir tasarım noktasıdır. Parlaklık yeterliyse, ömrü artırmak ve güç tüketimini azaltmak için daha düşük akımlar (örneğin, 10-15 mA) kullanabilirsiniz.
• S: "Ortak Anot" devre tasarımım için ne anlama geliyor?
  
  C: Ortak anotlu bir ekranda, bir hanedeki tüm LED'lerin anotları tek bir pine bağlanır. Bir segmenti yakmak için, ortak anot pinine yüksek gerilim (Vcc) uygularken katot pinini düşük gerilime (toprak) bağlarsınız. Bu, ortak katotlu bir ekranın tam tersidir.

11. Pratik Kullanım Örneği

Basit Bir 4 Haneli Voltmetre Okuması Tasarlamak:Analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici bir gerilimi ölçer. Yazılım bu değeri görüntülenecek dört haneye dönüştürür. 28 bireysel segmenti (7 segment x 4 hane) sürmek için yeterli G/Ç pinine sahip olmayan mikrodenetleyici, bir sürücü entegresi ile çoklama şeması kullanır. Sürücü entegresinin çıkışları, LTC-5653KF'in segment katotlarına (A-G, DP) bağlanır. Mikrodenetleyicinin dört G/Ç pini, her biri bir akım sağlama transistörü üzerinden bağlanarak dört ortak anot pinini (Hane 1-4) kontrol eder. Yazılım haneler arasında hızlı bir şekilde sıralama yapar: Hane 1'in anotu için transistörü açar, ilk hanenin segment desenini sürücü entegresine gönderir, kısa bir süre bekler (örneğin, 2ms), ardından Hane 1'i kapatır ve Hane 2 için tekrarlar, vb. Akım sınırlayıcı dirençler, sürücü entegresi ile ekran arasındaki katot hatlarına yerleştirilir. Sarı-turuncu renk, cihaz panelinde net bir görünürlük sağlar.

12. Prensip Tanıtımı

Yedi segmentli bir ekran, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş ışık yayan diyotların (LED) bir montajıdır. Yedi segmentin her biri (A'dan G'ye etiketlenmiş) ayrı bir LED'dir. Ek olarak bir LED genellikle ondalık noktası (DP) için dahil edilir. Bu segmentlerin spesifik kombinasyonlarını seçerek aydınlatarak, tüm sayısal rakamlar (0-9) ve bazı harfler oluşturulabilir. LTC-5653KF gibi dört haneli bir ekranda, dört tane bu tür hane montajı tek bir pakette barındırılır. Dahili elektriksel bağlantı, ortak anot (tüm anotlar bağlı) veya ortak katot (tüm katotlar bağlı) olabilir, bu da gerekli sürücü devre topolojisini belirler. Işık yayma prensibi, bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesanstır. İleri yönlü öngerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede (AlInGaP katmanı) yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda serbest bırakır. Spesifik malzeme bileşimi (Al, In, Ga, P), bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler.

13. Gelişim Trendleri

LTC-5653KF gibi sayısal ekranların evrimi, optoelektronikteki daha geniş trendlerden etkilenir. Delikli, ayrık yedi segmentli modüller, sağlamlık veya servis kolaylığı gerektiren spesifik uygulamalar için geçerliliğini korurken, genel trend daha yüksek yoğunluk ve otomatik montaj için yüzey montaj teknolojisine (SMT) doğrudur. Ayrıca, ayrık LED segment ekranlardan entegre nokta matris ekranlara veya hatta küçük OLED veya TFT-LCD panellere doğru kademeli bir geçiş vardır; bunlar sayılar, harfler, semboller ve basit grafikler görüntülemede çok daha fazla esneklik sunar. Ancak, tamamen sayısal çıktı için aşırı parlaklık, uzun ömür, basitlik ve düşük maliyet talep eden uygulamalar için, bunun gibi AlInGaP tabanlı LED ekranlar son derece etkili ve güvenilir bir çözüm olmaya devam etmektedir. Gelecek versiyonlarda, verimlilikte iyileştirmeler, daha da düşük güç tüketimi veya sürücü elektroniğinin ekran paketinin kendisi içinde entegrasyonu görülebilir.