1. Ürüne Genel Bakış
LTC-5674JG, katı hal, üç haneli sayısal LED ekran modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik cihazlarda ve ölçüm aletlerinde net, yüksek görünürlüklü sayısal okumalar sağlamaktır. Çekirdek teknoloji, saydam olmayan bir GaAs substratı üzerine monte edilmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) LED çiplerini kullanır. Bu malzeme sistemi, yeşil spektrumda yüksek verimliliği ve mükemmel renk saflığı ile bilinir. Cihaz, farklı aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artırmak için birlikte çalışan gri ön panel ve beyaz segmentler ile karakterize edilir. Ekran, güvenilir, uzun ömürlü ve enerji tasarruflu sayısal gösterge gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.
1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
Ekran, profesyonel ve endüstriyel uygulamalar için uygun kılan birkaç temel avantaj sunar. Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlar için önemli bir faydadır. Mükemmel karakter görünümü, yüksek parlaklık ve yüksek kontrast ile birleştiğinde, uzaktan ve çeşitli ortam ışığı koşullarında okunabilirliği garanti eder. Geniş görüş açısı, eksen dışı konumlardan okunabilirliğe olanak tanır; bu, çok kullanıcılı ortamlarda veya ekran doğrudan kullanıcıya bakmadığında çok önemlidir. Katı hal yapısı, hareketli parça olmaması ve şoka ve titreşime yüksek direnç ile doğal güvenilirlik sağlar. Cihaz, ışık şiddetine göre kategorize edilmiştir; yani birimler ışık çıkışlarına göre gruplandırılır ve sıralanır, bu da tasarımcıların bir ürün hattı boyunca tutarlı parlaklık için parçaları seçmesine olanak tanır. Son olarak, kurşunsuz paket, RoHS gibi modern çevre düzenlemelerine uyumu garanti eder. Hedef pazar, net sayısal veri sunumunun gerekli olduğu endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, tıbbi cihazlar, otomotiv gösterge panelleri (ikincil ekranlar için) ve tüketici cihazlarını içerir.
Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme ve Nesnel Yorumlama
Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel ve optik parametrelerin, tasarım mühendisleri için önemini açıklayan ayrıntılı ve nesnel bir analizini sağlar.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.
- Segment Başına Güç Dağılımı (70 mW): Bu, tek bir segment tarafından hasara neden olmadan ısıya (ve ışığa) dönüştürülebilecek maksimum elektrik gücüdür. Bu limitin aşılması, yarı iletken bağlantının aşırı ısınma riski taşımasına, ömrünün kısalmasına veya ani arızaya yol açabilir. Tasarımcılar, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, güç harcamasının bu değerin altında kalmasını sağlamak için sürücü devresinin akımı sınırladığından emin olmalıdır.
- Segment Başına Tepe İleri Akım (60 mA @ 1 kHz, %10 görev döngüsü): Bu değer, sürekli akım değerinden daha yüksek akımlarda darbe (pulse) çalışmasına izin verir. %10 görev döngüsü (zamanın %10'u açık, %90'ı kapalı) ve 1 kHz frekansı, ısı birikimini önler. Bu, çoklama (multiplexing) şemaları veya anlık daha yüksek parlaklık elde etmek için kullanılabilir. Zaman içindeki ortalama akımın sürekli akım değerini aşmaması kritik öneme sahiptir.
- Segment Başına Sürekli İleri Akım (25 mA): Belirtilen koşullar altında (muhtemelen 25°C'de) bir segmente süresiz olarak uygulanabilecek maksimum DC akım. Bu, sabit akım sürücüleri tasarlamak için birincil parametredir. 25°C üzerindeki 0.33 mA/°C düşürme faktörü çok önemlidir. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım şöyle olacaktır: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mABu ciddi derecelendirme düşürme, yüksek sıcaklık ortamlarında termal yönetimin önemini vurgulamaktadır.
- Segment Başına Ters Voltaj (5 V): LED jonksiyonu bozulmadan önce ters yönde (katot anoda göre pozitif) uygulanabilecek maksimum voltaj. Bu, LED'ler için tipik olan nispeten düşük bir değerdir ve ters voltaj geçici durumlarının oluşabileceği devrelerde (örneğin, güç açma sıralarında veya endüktif yüklerde) koruma ihtiyacını vurgular.
- Operating & Storage Temperature Range (-35°C to +85°C): Güvenilir çalışma ve çalışma dışı depolama için ortam sıcaklığı sınırlarını tanımlar. Aşırı sıcaklıklardaki performans etkilenecektir (örneğin, yüksek sıcaklıklarda ışık şiddeti düşer, düşük sıcaklıklarda ileri voltaj artar).
2.2 Electrical & Optical Characteristics
Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik ve garanti edilen performans parametreleridir.
- Segment Başına Ortalama Işık Şiddeti (IV): Bu, parlaklığın temel ölçüsüdür.
- Min/Tip/Maks: 200 / 577 / 6346 μcd @ IF=10mA: 200 ila 6346 μcd arasındaki geniş aralık, önemli bir sınıflandırma işlemini gösterir. tipik 577 μcd'lik değer, beklenen medyan performanstır. Tasarımcılar, minimum Tüm koşullar altında okunabilirliği sağlamak için en kötü durum parlaklık hesaplamalarında kullanılan değer (200 μcd). Yüksek maksimum değer, seçili birimlerin potansiyel parlaklığını göstermektedir.
- Test Koşulu Notu: Luminous intensity, CIE fotopik (gündüz adapte) göz tepki eğrisi (V(λ)) ile eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür. Bu, ölçümün sadece ham ışınımsal güçle değil, insanın parlaklık algısıyla ilişkilendirilmesini sağlar.
- Segment Başına İleri Gerilim (VF): Tip/Maks: 2.1 / 2.6 V @ IF=20mA. Bu, LED çalışırken üzerindeki gerilim düşümüdür. The maksimum 2.6V değeri, güç kaynağı veya sürücü devresi tasarımı için kritiktir; tüm birimlerin düzgün şekilde açılmasını sağlamak için en az bu voltajı sağlamalıdır. Değişim (2.1V ila 2.6V), normal yarı iletken üretim toleranslarından kaynaklanır.
- Peak Emission Wavelength (λp): Typ: 571 nm @ IF=20mA. Bu, LED'in en fazla optik güç yaydığı dalga boyudur. 571 nm, görünür spektrumun yeşil-sarı bölgesindedir. Bu parametre, AlInGaP malzeme bileşimi tarafından sabitlenmiştir.
- Baskın Dalga Boyu (λd): Tipik: 572 nm. Tepe dalga boyundan biraz farklı olan bu, insan gözü tarafından LED'in rengiyle eşleşen tek dalga boyu olarak algılanır. Görüntülenen rengin birincil belirleyicisidir.
- Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): Tip: 15 nm. Bu, yayılan spektrumun yayılmasını ölçer. 15 nm'lik bir değer, yüksek renk doygunluğu için arzu edilen, nispeten saf, dar bantlı bir yeşil rengi gösterir.
- Segment Başına Ters Akım (IR): Maks: 100 μA @ VR=5V. Bu, LED maksimum derecesinde ters öngerilimli olduğunda akan küçük sızıntı akımıdır. Devre tasarımında genellikle ihmal edilebilir.
- Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (IV-m): Maks: 2:1 @ IF=1mA. Bu, çok segmentli/ekranlar için kritik bir parametredir. Tek bir cihaz içinde, en sönük segmentin parlaklığının, en parlak segmentin parlaklığının yarısından (2:1 oranı) az olmayacağını garanti eder. Bu, tüm rakamların ve segmentlerin görünümünün düzgün olmasını sağlar.
3. Binning Sistemi Açıklaması
Veri sayfası, cihazın \"ışık şiddeti için kategorize edildiğini\" açıkça belirtir. Bu, üretilen birimlerin standart bir test akımında (muhtemelen 10mA veya 20mA) ölçülen ışık çıktılarına göre test edildiği ve farklı gruplara (bin'lere) ayrıldığı bir binning işlemini ima eder.
- Amaç: Tasarımcılara öngörülebilir ve tutarlı parlaklık seviyeleri sağlamak. Belirli bir bölmeden parça satın alarak, bir mühendis bir üretim serisindeki tüm ekranların benzer parlaklığa sahip olduğundan ve bir üründeki birimler arasında fark edilebilir varyasyonların önüne geçileceğinden emin olabilir.
- Veri Sayfasındaki Kanıt: Işık Şiddeti için belirtilen çok geniş aralık (200 ila 6346 μcd), bunun tüm bölmelerdeki toplam yayılım olduğunu güçlü bir şekilde düşündürmektedir. Belirli bir sipariş kodu veya soneki (bu alıntıda ayrıntılı değildir) tipik olarak bölme derecesini belirtir.
- Tasarım Çıkarımı: Parlaklık tutarlılığının çok önemli olduğu uygulamalarda (örneğin, enstrümantasyon panelleri), tasarımcı sipariş verirken gerekli bin'i belirtmelidir. Rastgele bir bin karışımı kullanmak, kabul edilemez parlaklık değişimlerine yol açabilir.
4. Performance Curve Analysis
Sağlanan PDF alıntısı "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"nden bahsetse de, metinde belirli grafikler yer almamaktadır. Standart LED davranışına dayanarak, muhtemel içeriği ve önemini çıkarabiliriz.
4.1 Çıkarılan Eğri Bilgisi
- Forward Current (IF) vs. İleri Gerilim (VF) Eğrisi: Bu grafik, bir diyot için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. Tasarımcıların LED'in dinamik direncini ve belirli bir sürücü akımı için gereken kesin gerilimi anlamasına yardımcı olur; bu, özellikle basit direnç tabanlı akım sınırlama kullanılırken önemlidir.
- Işık Şiddeti (IV) vs. İleri Akım (IF) Eğrisi: Bu çok önemlidir. Parlaklığın akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır, ancak çok yüksek akımlarda termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle doyuma ulaşır. Bu eğri, tasarımcıların parlaklık ile güç tüketimi/ısı üretimi arasında denge kurmasını sağlar.
- Işık Şiddeti (IV) vs. Ortam Sıcaklığı Eğrisi: Bu grafik, sıcaklık arttıkça parlaklık azalmasını ölçer. AlInGaP LED'ler genellikle GaP gibi eski teknolojilere göre daha iyi yüksek sıcaklık performansına sahiptir, ancak parlaklık yine de azalır. Bu veri, tüm sıcaklık aralığında güvenilir çalışan sistemler tasarlamak için gereklidir.
- Bağıl Yoğunluk vs. Dalga Boyu (Spektrum) Eğrisi: Bu, 15 nm yarı genişlikle birlikte 571-572 nm civarındaki dar emisyon tepe noktasını görsel olarak betimleyerek renk saflığını doğrulayacaktır.
Önem: Bu eğriler, statik tabloların sağlayamadığı dinamik performans verilerini sunar. Ekranın gerçek dünyadaki standart dışı çalışma koşullarındaki davranışının tahmine dayalı modellenmesini mümkün kılarlar.
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Fiziksel Boyutlar
Veri sayfası, bir "PAKET BOYUTLARI" diyagramı içermektedir (detaylar metinde yoktur). Tipik bir 0.52 inçlik üç haneli gösterge için temel özellikler; toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik, hane yüksekliği (13.2mm), segment genişliği ve haneler arası boşluktur. Oturma düzlemi ve bağlantı bacaklarının konumları tanımlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe, tüm boyutların toleransı ±0.25 mm'dir. Bu, bu tip bileşenler için standarttır ve PCB ayak izi tasarımı ile panel kesimlerinde dikkate alınmalıdır.
5.2 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre
Cihazın bir ortak anot konfigürasyon. Bu, belirli bir rakam için tüm LED'lerin anotlarının dahili olarak birbirine bağlandığı anlamına gelir. Pin çıkış tablosu çok önemlidir:
- Rakamlar: Common anodes for Digit 1, 2, and 3 are available on pins 12, 13, 27, 28, 29 (note: pins 13 & 28 both for Digit 2; 12 & 29 both for Digit 1; 27 for Digit 3). This duplication provides layout flexibility.
- Segmentler: A'dan G'ye kadar olan segmentlerin bireysel katotları sırasıyla 23, 16, 17, 18, 22, 21, 20 numaralı pinlerdedir.
- Ondalık Noktalar: Her bir basamağın ondalık noktası (DP1, DP2, DP3) için üç ayrı katot pini 26, 19/10, 24 numaralı pinlerdedir. Pin 19 ve 10, her ikisi de Basamak 2'nin DP'sine bağlıdır.
- Bağlantısız (NC) Bacaklar: Birkaç bacak (1-11, 15, 30) "NO CONNECTION" olarak işaretlenmiştir. Bunların dahili bir elektriksel bağlantısı yoktur ve lehimleme sırasında boşta bırakılabilir veya mekanik stabilite için kullanılabilir.
- Dahili Devre Şeması: Bu, her basamağın ortak anodunun kendi pim(ler)ine bağlı olduğunu ve her segment LED katodunun kendi ilgili pinine bağlı olduğunu gösterir. Bunu anlamak, çoklama sürücü devresini tasarlamak için hayati önem taşır.
6. Lehimleme ve Montaj Kuralları
Veri sayfası tek bir lehimleme koşulu belirtmektedir: Oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altında, 260°C'de 3 saniye.
- Yorum: Bu bir dalga lehimleme veya el lehimleme kılavuzudur. Bacakların 260°C'deki lehime kısa süreli daldırılmaya dayanabileceğini belirtir. "Oturma düzleminin altında" talimatı, lehimin bacağın çok yukarısına sızmamasını sağlar; bu, paket üzerinde termal veya mekanik strese neden olabilir.
- Reflow Soldering: Veri sayfası bir reflow profili sağlamamaktadır. Modern SMT montajı için (bu bir delikli bileşen gibi görünse de), yaklaşık 245-260°C zirve sıcaklığına sahip standart kurşunsuz bir reflow profili muhtemelen kabul edilebilir olacaktır, ancak maksimum paket gövde sıcaklığının depolama sıcaklık limiti (85°C) dahilinde kalması için izlenmesi gerekir.
- Genel Önlemler:
- Takma işlemi sırasında bacaklara aşırı mekanik stres uygulamaktan kaçının.
- Gerekirse korozyonu önlemek için uygun lehim pastası kullanın ve tam temizlik sağlayın.
- İç tel bağlantılarını veya LED çiplerini hasardan korumak için belirtilen lehimleme süresi ve sıcaklığını aşmayın.
- Depolama Koşulları: Nem alımını ve lehimleme sırasında "popcorning" oluşumunu önlemek için, belirtilen -35°C ila +85°C aralığında kuru bir ortamda saklayın.
7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
7.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- Endüstriyel Kontrol Panelleri: Set değerlerini, proses değerlerini (sıcaklık, basınç, sayı), zamanlayıcı okumalarını göstermek için.
- Test & Measurement Equipment: Dijital multimetreler, frekans sayaçları, güç kaynakları, osiloskoplar (ikincil okumalar için).
- Tıbbi Cihazlar: Hasta monitörleri (kritik olmayan parametreler için), infüzyon pompaları, tanı ekipmanları.
- Otomotiv Yan Sanayi/İkincil Ekranlar: Seyahat bilgisayarları, turbo basınç göstergeleri, voltaj monitörleri.
- Tüketici/Ticari Cihazlar: Mikrodalga fırınlar, kahve makineleri, fitness ekipmanları, satış noktası terminalleri.
7.2 Kritik Tasarım Hususları
- Current Limiting: LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Her zaman bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücü devresi kullanın. Direnç değerini hesaplamak için maksimum besleme voltajınızdan (V) ileri voltaj (2.6V) ve istenen akım (sıcaklık için düşürülmüş ≤25 mA)besleme): R = (Vbesleme - VF_max) / IF.
- Çoklama Sürücüsü: For a multi-digit ortak anot display, multiplexing is the standard driving technique. A microcontroller sequentially turns on one digit's ortak anot at a time while applying the katot pattern for that digit's number. The refresh rate must be high enough (typically >60 Hz) to avoid visible flicker.
- Akım Hesaplaması: Çoğullamada, her bir hanenin sadece zamanın bir kısmı için (3 haneli bir gösterge için 1/3) açık olması nedeniyle, anlık segment akımı aynı ortalama parlaklığı elde etmek için daha yüksek olabilir. Segment başına ortalama 10 mA akım istiyorsanız ve eşit görev döngüsü ile çoğullanan 3 haneniz varsa, 30 mA'lık bir tepe anlık akım kullanabilirsiniz. Bu yine de tepe ileri akımı derecelendirmesine (darbe koşullarında 60 mA) uymalıdır.
- Termal Yönetim: Güç dağılımını göz önünde bulundurun (segment başına maks. 70 mW). Bir hanedeki birden fazla segmenti sürekli sürüyorsanız, ısı birikebilir. Maksimum değerlere yakın çalışırken, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, yeterli hava akışı veya soğutma sağlayın. Akım düşürme kuralını unutmayın.
- Görüş Açısı: Ekranı, amaçlanan görüntüleme ekseninin cihazın en uygun görüş açısıyla (genellikle yüzeye dik) hizalanacak şekilde konumlandırın.
- ESD Koruması: Açıkça belirtilmemiş olsa da, LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerini uygulayın.
8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Diğer parça numaralarıyla doğrudan bir karşılaştırma sunulmamış olsa da, bu ekranda kullanılan AlInGaP teknolojisinin eski veya alternatif teknolojilere kıyasla sahip olduğu doğal avantajları vurgulayabiliriz:
- Geleneksel GaP (Gallium Phosphide) Yeşil LED'ler ile Karşılaştırma: AlInGaP, aynı sürücü akımı için çok daha parlak ekranlar sağlayan önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. Ayrıca genellikle daha iyi yüksek sıcaklık performansına ve renk kararlılığına sahiptir.
- vs. Filtreli Yüksek Parlaklıklı GaN (Galyum Nitrür) Mavi/Beyaz LED'ler: Yeşil ışık üretmek için, fosforlu (beyaz yapan) mavi bir GaN LED'i ve yeşil bir filtre kullanılabilir, ancak bu, filtre ışığın çoğunu emdiğinden, AlInGaP gibi doğrudan yayan bir yeşil LED'den doğası gereği daha az verimlidir. Doğrudan emisyon, tek renkli yeşil için daha saf renk ve daha yüksek verimlilik sağlar.
- vs. VFD (Vakum Floresan Ekran) veya Arka Aydınlatmalı LCD: Bu LED ekran, katı haldedir, daha sağlamdır, daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir ve VFD'lere kıyasla (yüksek voltaja ihtiyaç duyan) daha basit, daha düşük voltajlı DC sürücü elektroniği gerektirir. LCD'lere kıyasla, düşük sıcaklık ortamlarında üstün görüş açıları, parlaklık ve performans sunar, ancak çok segmentli ekranlar için daha fazla güç tüketir ve yalnızca ışık yayabilir, rastgele grafikler oluşturamaz.
9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- S: Bu ekranı doğrudan 5V mikrodenetleyici piminden sürebilir miyim? C: Hayır. Bir mikrodenetleyici pimi tipik olarak maksimum 20-25mA kaynak sağlar/çeker ve 5V (veya 3.3V) gerilimindedir. LED'in ileri voltajı ~2.1-2.6V civarındadır. Akım sınırlayıcı bir direnç kullanmalısınız. 5V besleme ve 20mA hedefi için: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120Ω. MCU pimi sürekli 20mA sağlayamayabilir; bir transistör veya sürücü IC kullanın.
- S: Işık şiddeti aralığı neden bu kadar geniş (200 ila 6346 μcd)? C: Bu durum, binning Üretim sonrasında birimler sınıflandırılır. Tutarlı parlaklık elde etmek için belirli bir kutudan (örneğin, 1000-2000 μcd kutusu) satın alırsınız. Veri sayfası, olası toplam dağılımı gösterir.
- S: Devre tasarımım için \"ortak anot\" ne anlama gelir? C: Görüntüyü, pozitif voltajı (anotu) anahtarlayarak kontrol ettiğiniz anlamına gelir. pozitif voltaj (anot) her bir haneyi açmak/kapamak için, mikrodenetleyici veya sürücü entegresi uygun katot uçları topraklayarak belirli segmentleri yakar. Bu, ortak katotlu bir gösterge panelinin tam tersidir.
- S: Az güç azaltma eğrisi, 85°C'de sadece 5.2 mA kullanabileceğimi söylüyor. Ekranım çok mu sönük olacak? C: Muhtemelen. Işık Şiddeti - Akım ve Işık Şiddeti - Sıcaklık eğrilerini kontrol etmelisiniz. Daha düşük akım ve daha yüksek sıcaklıkta, parlaklık önemli ölçüde düşer. Yüksek sıcaklıkta çalışma için, başlangıçta daha yüksek parlaklık sınıfında bir LED seçmeniz gerekebilir veya daha sönük bir ekranı kabul etmelisiniz. LED eklem sıcaklığını düşürmek için ısıl yönetim anahtardır.
- S: Ondalık noktaları nasıl bağlarım? A: Bunlar kendi katotlarına (pin 26, 19/10, 24) sahip ayrı LED'lerdir. Onlara ekstra bir segment ("DP") gibi davranın. 1. Hanedeki ondalık noktayı yakmak için, 1. Hanenin anodu beslenirken pin 26'ı topraklamanız gerekir.
10. Pratik Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması
Senaryo: Endüstriyel bir fırın için 3 haneli bir sıcaklık ölçer tasarlama.
- Gereksinimler: Görüntüleme aralığı 0-999°C. 70°C'ye kadar ortam sıcaklığında çalışabilmeli. Aydınlık bir fabrika ortamında 2 metre uzaktan net okunabilir olmalı.
- Bileşen Seçimi: LTC-5674JG, sıcaklık aralığı (-35 ila +85°C) ve yüksek parlaklığı nedeniyle uygundur.
- Parlaklık Hesaplaması: 70°C ortam sıcaklığında, sürekli akımın düşürülmesi: 25 mA - ((70-25)*0.33) ≈ 25 - 14.85 = Maksimum 10.15 mA sürekli. 3 haneyi çoğullamak için 1/3 görev döngüsü kullanın. İyi bir ortalama parlaklık elde etmek için, 25 mA tepe akımı kullanın (60 mA darbe derecesi dahilinde). Segment başına ortalama akım = 25mA / 3 ≈ 8.3 mA'dır, bu sıcaklık için güvenlidir.
- Driver Circuit: Yeterli G/Ç pini olan bir mikrodenetleyici kullanın. 3 ortak anot pinini (Basamak 1,2,3) Vcc'ye bağlamak için 3 NPN transistör (veya bir P-kanal MOSFET) kullanın. 7 segment katot hatlarının (A-G) her birinde akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Ondalık noktalar kullanılmayabilir. Mikrodenetleyici, her seferinde bir basamak transistörünü açan ve o basamak için 7 segment kodunu çıkaran bir çoklama rutini çalıştırır.
- Termal Hususlar: Göstergeyi, biraz hava akışının olduğu harici panele monte edin. PCB üzerindeki büyük bir ısı kaynağının hemen yanına yerleştirmekten kaçının.
- Sonuç: Çevresel ve okunabilirlik gereksinimlerini karşılayan güvenilir, parlak bir ekran.
11. Teknoloji Prensibi Tanıtımı
LTC-5674JG, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) üzerinde büyütülmüş yarı iletken teknolojisi GaAs (Galyum Arsenür) substrat. Bu malzeme sistemi, spektrumun kırmızı, turuncu, sarı ve yeşil bölgelerindeki ışık yayılımına karşılık gelen doğrudan bir bant aralığına sahiptir. Spesifik renk (571-572 nm yeşil), kristal büyümesi sırasında Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfor oranlarının hassas bir şekilde kontrol edilmesiyle elde edilir. p-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda salar. Opak GaAs substratı yayılan ışığın bir kısmını emer, ancak modern çip tasarımları ve verimli ışık çıkarma geometrileri yüksek harici kuantum verimliliğine olanak tanır. "Gri yüzey ve beyaz segmentler" plastik paketin bir parçasıdır. Gri yüzey (genellikle koyu gri veya siyah), kontrastı iyileştirmek için düşük yansıtmalı bir arka plan görevi görür. Beyaz segmentler, küçük LED çiplerinin hemen üzerinde bulunan ve nokta kaynak ışığını segment alanına eşit şekilde yayarak düzgün, parlak bir görünüm oluşturan ışık dağıtıcı alanlardır.
LED Özellik Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Gösterim | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (vat başına lümen) | Elektriğin vat başına ışık çıktısı, daha yüksek olması daha enerji verimli olduğu anlamına gelir. | Enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynaktan yayılan toplam ışık, genellikle "parlaklık" olarak adlandırılır. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık yoğunluğunun yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma menzilini ve düzgünlüğünü etkiler. |
| CCT (Renk Sıcaklığı) | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| CRI / Ra | Birimsiz, 0–100 | Nesnelerin renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler; alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talepli yerlerde kullanılır. |
| SDCM | MacAdam elips adımları, örn. "5-adım" | Renk tutarlılığı metriği, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı parti LED'lerde renk tutarlılığını sağlar. |
| Dominant Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu - şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk oluşturmayı ve kaliteyi etkiler. |
Electrical Parameters
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED'i açmak için gereken minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü voltajı ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için voltajlar toplanır. |
| Forward Current | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Karartma veya yanıp sönme için kullanılan, kısa süreler için tolere edilebilen tepe akımı. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters voltaj, aşılırsa bozulmaya neden olabilir. | Devre, ters bağlantıyı veya voltaj dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine karşı direnç, düşük olan daha iyidir. | Yüksek termal direnç, daha güçlü ısı dağılımı gerektirir. |
| ESD Immunity | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, değer yükseldikçe hassasiyet azalır. | Üretimde anti-statik önlemler gereklidir, özellikle hassas LED'ler için. |
Thermal Management & Reliability
| Terim | Temel Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C düşüş ömrü iki katına çıkarabilir; çok yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk değişimine neden olur. |
| Lümen Azalması | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lumen Maintenance | % (örneğin, %70) | Belirli bir süre sonunda korunan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanımda parlaklık korunumunu belirtir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Kullanım sırasındaki renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlandırma | Malzeme Bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşüne, renk değişimine veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Packaging & Materials
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan, optik/termal arayüz sağlayan muhafaza malzemesi. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Chip Yapısı | Front, Flip Chip | Chip elektrot düzeni. | Flip chip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaz ışık elde etmek için karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yi etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Yüzeyde ışık dağılımını kontrol eden optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Quality Control & Binning
| Terim | Binning İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn., 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmıştır, her grubun min/maks lümen değerleri vardır. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Voltaj Aralığı | Kod örn., 6W, 6X | İleri voltaj aralığına göre gruplandırılmıştır. | Sürücü eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Color Bin | 5-adım MacAdam elipsi | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı bir aralık sağlanmıştır. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmıştır, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı vardır. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Testing & Certification
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık azalmasını kaydetme. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömür tahmini yapar. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Optik, elektrik ve termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından kabul görmüş test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddelerin (kurşun, cıva) bulunmadığını garanti eder. | Uluslararası piyasa erişimi gerekliliği. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Kamu alımlarında, teşvik programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |