LTC-2630AJD 7-Segment LED Ekran Veri Sayfası - 0.28 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-2630AJD, düşük güç tüketimi ile net sayısal okuma gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, kompakt ve yüksek performanslı üç haneli bir yedi segmentli ekrandır. Temel işlevi, elektronik cihazlarda, ölçüm cihazlarında, tüketici elektroniğinde ve endüstriyel kontrol panellerinde görsel sayısal çıktı sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, geleneksel malzemelere kıyasla üstün verimlilik ve parlaklık sunan gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) LED teknolojisini kullanmasıdır. Hedef pazar, taşınabilir pil ile çalışan cihazların, panel metrelerin, test ekipmanlarının ve alan, güç verimliliği ile okunabilirliğin kritik kısıtlamalar olduğu her türlü uygulamanın tasarımcılarını kapsar.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Rakam Yüksekliği:Boyut ve görünürlük arasında iyi bir denge sunan 0.28 inç (7.0 mm) karakter yüksekliğine sahiptir.
• Segment Düzgünlüğü:Mükemmel karakter görünümü ve okunabilirlik için sürekli, düzgün segmentler sağlar.
• Düşük Güçlü Çalışma:Özellikle düşük güç gereksinimi için tasarlanmış olup, güç hassasiyeti olan tasarımlarda çalışmayı mümkün kılar.
• Optik Performans:Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast sunarak, aydınlık ortamlarda bile net görünürlük sağlar.
• Görüş Açısı:Geniş bir görüş açısı sunarak, ekranın çeşitli pozisyonlardan okunabilir olmasını sağlar.
• Güvenilirlik:LED teknolojisinin doğasında bulunan katı hal güvenilirliğinden faydalanır; hareketli parçası yoktur ve uzun çalışma ömrüne sahiptir.
• Kalite Güvencesi:Cihazlar ışık şiddetine göre kategorize edilir, böylece üretim partileri arasında tutarlı parlaklık seviyeleri sağlanır.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın temel elektriksel, optik ve termal parametrelerinin detaylı ve nesnel bir analizini sunar.

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülmüş olup, optik performans belirli test koşulları altında tanımlanır.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv):Segment başına 1mA ileri akım (IF) ile sürüldüğünde, minimum 200 μcd'den tipik maksimum 600 μcd'ye kadar değişir. Bu parametre, ekranın normal çalışma koşullarındaki parlaklığını belirlemek için çok önemlidir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp):AlInGaP malzemesinin karakteristiğidir, ancak çıkarılan içerikte belirli bir değer verilmemiştir. Tipik olarak AlInGaP kırmızı LED'ler 620-630nm aralığında yayınım yapar.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):IF=20mA'da maksimum 22 nm değerine sahiptir, bu da yayılan kırmızı ışığın spektral saflığını gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):IF=20mA'da 640 nm'dir. Bu, insan gözü tarafından algılanan dalga boyudur ve rengi belirli bir kırmızı tonu olarak tanımlar.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (Iv-m):IF=10mA ile sürüldüğünde segmentler arasında maksimum 2:1 oranına sahiptir. Bu, bir rakamın tüm segmentleri arasında parlaklık düzgünlüğünü sağlar.

2.2 Elektriksel Karakteristikler

• Segment Başına İleri Gerilim (VF):20mA ileri akımda 2.1V (min) ile 2.6V (maks) arasında değişir. Bu, sürücü devresini tasarlamak ve güç dağılımını hesaplamak için kilit bir parametredir.
• Segment Başına Ters Akım (IR):5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 μA değerine sahiptir, bu da iyi diyot karakteristiğini gösterir.
• Düşük Akım Kabiliyeti:Önemli bir özelliği, düşük akımla çalışma için tasarlanmış olmasıdır. Segmentler, segment başına 1mA kadar düşük akımlarda mükemmel performans için eşleştirilmiş ve test edilmiştir; bu özellik pil ile çalışan cihazlar için doğrudan uygulanabilir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Yönetim

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Çalışma her zaman bu sınırlar içinde olmalıdır.

• Segment Başına Güç Dağılımı:Maksimum 70 mW.
• Segment Başına Tepe İleri Akım:100 mA, ancak sadece darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Bu değer, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça 0.33 mA/°C oranında doğrusal olarak düşürülür. Bu düşürme, termal tasarım için kritiktir.
• Segment Başına Ters Gerilim:Maksimum 5V.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +85°C.

3. Sınıflandırma ve Kategorizasyon Sistemi

Veri sayfası, cihazların"ışık şiddetine göre kategorize edildiğini"belirtir. Bu, bir sınıflandırma sürecini ima eder.

• Işık Şiddeti Sınıflandırması:Cihazlar, standart bir test akımında (muhtemelen 1mA veya 10mA) ölçülen ışık şiddetlerine göre gruplara (sınıflara) ayrılır. Bu, tasarımcıların tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranlar almasını sağlar; bu, düzgünlüğün anahtar olduğu çok haneli ekranlar için hayati önem taşır.
• İleri Gerilim Sınıflandırması:Açıkça belirtilmemiş olsa da, verilen VF aralığı (2.1V ila 2.6V) ileri gerilimde varyasyon olabileceğini düşündürür. Kritik uygulamalar için, üreticiye özel sınıflandırma detayları için danışılması önerilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası"Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"referans verir. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür LED'ler için standart eğriler genellikle şunları içerir:

• IV (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri akım (IF) ile ileri gerilim (VF) arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir; AlInGaP kırmızı LED'ler için açma gerilimi yaklaşık 1.8-2.0V civarındadır.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (Iv-IF):Bu eğri, parlaklığın akımla nasıl arttığını gösterir. Düşük akımlarda genellikle doğrusaldır, ancak termal etkiler nedeniyle yüksek akımlarda doyuma ulaşabilir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı (Iv-Ta):Ortam sıcaklığı arttıkça parlaklığın nasıl azaldığını gösterir. Bu, tam sıcaklık aralığında çalışan sistemler tasarlamak için çok önemlidir.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, baskın dalga boyunda (640 nm) tepe noktasını ve spektral genişliği gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar

Paket çizimine referans verilmiştir. Ana notlar, aksi belirtilmedikçe tüm boyutların milimetre cinsinden olduğunu ve standart toleransların ±0.25 mm (0.01 inç) olduğunu içerir. Ekran, yüksek kontrast için beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir.

5.2 Pin Konfigürasyonu ve Dahili Devre

Cihaz, sağ tarafta ondalık noktası olan birçoklayıcı ortak anottipidir. 16 pinli paket için pin çıkışı aşağıdaki gibidir:

• Pin 1: Katot D
• Pin 2: Ortak Anot (Rakam 1)
• Pin 3: Katot D.P. (Ondalık Nokta)
• Pin 4: Katot E
• Pin 5: Ortak Anot (Rakam 2)
• Pin 6: Katot C
• Pin 7: Katot G
• Pin 8: Ortak Anot (Rakam 3)
• Pin 9, 10, 11, 13, 14: Bağlantı Yok (N/C)
• Pin 12: Katot B
• Pin 15: Katot A
• Pin 16: Katot F

Dahili devre şeması, her rakamın segmentlerinin (A-G, DP) o spesifik rakam için ortak bir anot bağlantısını paylaştığını gösterir. Bu çoklanmış mimari, gerekli sürücü pin sayısını 24'ten (3 rakam * 8 segment) 11'e (3 anot + 8 katot) düşürür.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

• Reflö Lehimleme:İzin verilen maksimum lehim sıcaklığı 260°C'dir. Bu sıcaklık, bileşenin oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle uygulanmalıdır. Bu limitlerin aşılması LED çiplerine veya pakete zarar verebilir.
• El Lehimlemesi:El lehimlemesi gerekliyse, ısı hasarını önlemek için hızlı bir işlem süresiyle (genellikle pin başına < 3 saniye) sıcaklık kontrollü bir havya kullanılmalıdır.
• Depolama Koşulları:Cihazlar, nem emilimini önlemek için kuru bir ortamda belirtilen -35°C ila +85°C depolama sıcaklığı aralığında saklanmalıdır; aksi takdirde reflö sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Taşınabilir Ölçüm Cihazları:Düşük güç tüketiminin çok önemli olduğu multimetreler, termometreler, takometreler.
• Tüketici Elektroniği:Ses ekipmanı ekranları, saatli radyolar, cihaz kontrol panelleri.
• Endüstriyel Kontroller:Gerilim, akım veya proses değişkeni gösterimi için panel metreler.
• Otomotiv Yan Sanayi:Yardımcı göstergeler (turbo basıncı, voltaj, sıcaklık) için ekranlar.

7.2 Tasarım Hususları ve Sürücü Devresi

• Çoklayıcı Sürücü:Üç ortak anodu (Rakam 1, 2, 3) sırayla aktifleştirirken istenen segmentler için uygun katot sinyallerini sağlamak için bir mikrodenetleyici veya özel ekran sürücü entegresi kullanılmalıdır. Yenileme hızı, görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek (>60Hz) olmalıdır.
• Akım Sınırlama:İstenen parlaklık ve güç bütçesine göre ileri akımı (örn. 1mA, 10mA, 20mA) ayarlamak için her katot hattı için harici akım sınırlayıcı dirençler zorunludur (veya sürücü entegresine entegre edilmiştir). Direnç değeri R = (Vcc - VF) / IF formülü kullanılarak hesaplanır.
• Güç Dağılımı:Segment başına sürekli ileri akımın, uygulamanın en yüksek ortam sıcaklığı için düşürülmüş maksimum değeri aşmadığından emin olun.
• Görüntüleme Ortamı:Yüksek kontrast ve geniş görüş açısı, ekranın bir açıdan veya ortam ışığında görüntülenebileceği uygulamalar için uygun hale getirir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Diğer yedi segmentli ekran teknolojileriyle karşılaştırıldığında:

• Standart GaAsP/GaP Kırmızı LED'lere Karşı:AlInGaP malzemesi önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, aynı akımda daha parlak çıktı veya daha düşük akımda eşdeğer parlaklık sağlar. Ayrıca tipik olarak daha iyi sıcaklık stabilitesine sahiptir.
• LCD Ekranlara Karşı:LED'ler ışık yayar, kendi ışıklarını üretir, bu da onları arka ışık olmadan karanlıkta okunabilir kılar. Ayrıca çok daha hızlı tepki süresine ve daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına sahiptirler. Ancak, genellikle yansıtmalı LCD'lerden daha fazla güç tüketirler.
• Daha Büyük Rakamlı Ekranlara Karşı:0.28 inç boyut, alan kısıtlaması olan tasarımlar için ideal olan kompakt bir ayak izi sunarken, kısa ve orta görüş mesafelerinde iyi okunabilirlik sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu ekranı çoklamadan sabit bir DC akım ile sürebilir miyim?
C: Teknik olarak evet, ancak bu oldukça verimsizdir. Üç rakamı da statik olarak sürmek, 24 bağımsız akım sınırlı kanal gerektirir (3 rakam * 8 segment). Çoklanmış ortak anot tasarımı, pin sayısını ve güç tüketimini en aza indirmek için bir zaman bölmeli çoklama şeması ile sürülmek üzere tasarlanmıştır.

S: "Bağlantı Yok" pinlerinin amacı nedir?
C: N/C pinleri muhtemelen paketin mekanik stabilitesi için veya diğer ekran varyantları (örn. farklı ondalık nokta konumlarına veya dört haneli versiyonlara) için kullanılan standart 16 pinli ayak izi ile uyumluluk için mevcuttur. Devrede bağlanmamalıdırlar.

S: Uygun akım sınırlayıcı direnç değerini nasıl hesaplarım?
C: R = (Besleme Gerilimi - LED İleri Gerilimi) / İstenen İleri Akım formülünü kullanın. Örneğin, 5V besleme (Vcc), tipik VF=2.4V ve istenen IF=10mA için: R = (5V - 2.4V) / 0.010A = 260 Ohm. En yakın standart değeri kullanın (örn. 270 Ohm). Minimum akımın kabul edilebilir olduğundan emin olmak için her zaman maksimum VF'yi (2.6V) dikkate alın.

S: Ondalık nokta ayrı mı sürülür?
C: Evet. Ondalık nokta (D.P.) kendi özel katoduna (Pin 3) sahiptir. Herhangi bir spesifik rakamın segment katotlarına bağlı değildir. Bir çoklama şemasında, ondalık noktanın görünür olması gereken herhangi bir rakamın aktifleştirme periyodu sırasında katodu düşük seviyeye çekildiğinde aydınlatılır.

10. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Düşük Güçlü Dijital Voltmetre Tasarımı
Bir tasarımcı, 9V pil ile çalışan 3 haneli taşınabilir bir voltmetre tasarlıyor. Temel gereksinimler uzun pil ömrü ve net okunabilirliktir.

• Bileşen Seçimi:LTC-2630AJD, düşük akım kabiliyeti (segment başına 1-2mA'de çalışabilir) ve AlInGaP verimliliği nedeniyle seçilmiştir.
• Sürücü Devresi:Dahili LCD/segment sürücüleri olan düşük güçlü bir mikrodenetleyici seçilmiştir. Üç rakamı 100Hz yenileme hızında çoklamak üzere yapılandırılmıştır.
• Akım Ayarı:Segment akımı, mikrodenetleyicinin sabit akım çekicileri veya harici dirençler aracılığıyla 1.5mA olarak ayarlanır. Bu akımda, ışık şiddeti belirtilen aralık içinde kalarak yeterli parlaklık sağlar.
• Güç Hesaplaması:Rakam başına 8 segment (7 + DP) aydınlatıldığında ve 3 rakam çoklandığında, ortalama toplam akım yaklaşık (8 segment * 1.5mA) = 12mA'dir. Bu, mikrodenetleyici ve ölçüm devresi ile birleştiğinde uzatılmış pil ömrüne olanak tanır.
• Sonuç:Nihai ürün, bu ekranın düşük akım karakteristiği sayesinde doğrudan sağlanan mükemmel pil ömrü ile net 3 haneli voltaj göstergesi elde ederek tasarım hedeflerini karşılar.

11. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTC-2630AJD,AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit)yarı iletken teknolojisine dayanır ve şeffaf olmayan Galyum Arsenür (GaAs) bir alt tabaka üzerinde büyütülmüştür. Diyotun açma gerilimini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (renk) karşılık gelir - bu durumda, 640 nm'de kırmızı. Şeffaf olmayan alt tabaka, saçılan ışığı emerek kontrastı iyileştirmeye yardımcı olur ve ekranın "gri yüzey ve beyaz segmentler" görünümüne katkıda bulunur. Yedi segmentli format, seçici olarak aydınlatıldığında tüm ondalık sayıları ve bazı harfleri oluşturmak üzere düzenlenmiş bireysel LED'lerden (segmentler) oluşan standartlaştırılmış bir desendir.

12. Teknoloji Trendleri ve Gelecek Görünümü

Yedi segmentli LED ekranların evrimi, birkaç ana alana odaklanmaya devam etmektedir:

• Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi araştırmaları, AlInGaP ve diğer bileşik yarı iletkenlerin (diğer renkler için InGaN gibi) iç kuantum verimliliğini iyileştirmeyi, daha düşük akımlarda daha yüksek parlaklık sağlayarak pil ömrünü daha da uzatmayı amaçlamaktadır.
• Küçültme:Ultra kompakt cihazlar için daha küçük rakam yüksekliklerine doğru bir eğilim vardır; aynı zamanda segment tanımını ve netliğini korumak için fotolitografi geliştirilmektedir.
• Entegrasyon:Ekran modülleri, sürücü entegresini, akım sınırlayıcı dirençleri ve bazen bir mikrodenetleyiciyi tek bir pakete veya PCB montajına entegre etmektedir; bu da mühendisler için tasarım sürecini basitleştirir.
• Renk Seçenekleri:Bu veri sayfası kırmızı bir ekran için olsa da, temeldeki çoklama ve paketleme prensipleri, yeşil, mavi, sarı hatta tam renk RGB kombinasyonları için diğer LED teknolojilerini kullanan ekranlar için de geçerlidir.
• Alternatif Teknolojiler:LED'ler birçok uygulamada baskın olsa da, OLED (Organik LED) teknolojisi küçük segment ekranlara giriş yapmaktadır; potansiyel olarak daha ince profiller ve daha geniş görüş açıları sunar, ancak farklı ömür ve sürüş karakteristiklerine sahiptir.

LTC-2630AJD, bu teknolojik manzarada, özellikle güç verimliliği ve sağlamlığı önceliklendiren uygulamalar için olgun, güvenilir ve son derece optimize edilmiş bir çözümü temsil eder.