LTC-561JG LED Ekran Veri Sayfası - 0.56 İnç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-561JG, yüksek performanslı, düşük güç tüketimli, üç haneli bir yedi segmentli ekran modülüdür. Başlıca uygulama alanı, test ekipmanları, endüstriyel kontrol panelleri, ölçüm cihazları ve tüketici elektroniği gibi net ve parlak sayısal okuma gerektiren cihazlardır. Bu cihazın temel avantajı, LED çiplerinde gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır; bu da geleneksel malzemelere kıyasla üstün ışık verimliliği ve renk saflığı sağlar.

Ekran, mükemmel okunabilirlik sunan 0.56 inç (14.2 mm) rakam yüksekliğine sahiptir. Çoklamalı ortak anot konfigürasyonu olarak tasarlanmıştır; bu da mikrodenetleyiciler veya ekran sürücüleri ile arayüz oluştururken sürücü devresini basitleştirir. Temel tasarım hedeflerinden biri, çok düşük sürücü akımlarında mükemmel performans elde etmekti, bu da pil ile çalışan veya enerjiye duyarlı uygulamalar için uygun hale getirir. Segmentler sürekli ve düzgündür; cihaz, üretim partilerinde tutarlılığı sağlamak için ışık şiddetine göre kategorize edilmiştir.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, bu ekranın işlevselliğinin merkezindedir. Segment başına standart test akımı olan 1mA'de, ortalama ışık şiddeti (Iv) tipik değeri 577 µcd'dir ve belirtilen minimum değer 200 µcd'dir. Bu, ekranın çoğu iç mekan aydınlatma koşulunda yeterince parlak olmasını sağlar. Işık yayılımı, 571 nm tepe dalga boyu (λp) ve 572 nm baskın dalga boyu (λd) ile karakterize edilir; bu da onu görünür spektrumun saf yeşil bölgesine yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir; bu nispeten dar ve iyi tanımlanmış bir renk çıktısını gösterir.

2.2 Elektriksel Özellikler

Elektriksel parametreler, çalışma sınırlarını ve güç gereksinimlerini tanımlar. Mutlak maksimum değerler, güvenli çalışma için limitleri sağlar: segment başına maksimum güç dağılımı 70 mW, tepe ileri akımı 60 mA (1/10 görev döngüsü ile darbe koşullarında) ve 25°C'de sürekli ileri akımı 25 mA'dır; bu sıcaklığın üzerinde sıcaklık başına 0.33 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır. Segment başına maksimum ters gerilim 5V'dur.

Tipik çalışma koşullarında (Ta=25°C), segment başına ileri gerilim (Vf), 20mA sürücü akımında 2.6V'dur. Veri sayfasında vurgulanan önemli bir özellik, cihazın mükemmel düşük akım karakteristikleridir; segment başına 1mA kadar düşük bir sürücü akımı ile iyi performans göstermesi için test edilmiş ve seçilmiştir; bu da genel sistem güç tüketimini önemli ölçüde azaltır. Ters akım (Ir), tam 5V ters öngerilimde maksimum 100 µA olarak belirtilmiştir.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Cihaz, -35°C ila +105°C çalışma sıcaklığı aralığı ve aynı depolama sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir. Bu geniş aralık, endüstriyel donduruculardan ısı kaynaklarına yakın ekipmanlara kadar zorlu ortamlarda kullanıma uygun hale getirir. Veri sayfası ayrıca özel lehimleme rehberi sağlar: bileşen, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altındaki sıcaklık 260°C'yi 3 saniye aşmamak koşuluyla dalga veya yeniden akış lehimlemeye tabi tutulabilir. Bu bilgi, LED çiplere veya plastik pakete termal hasarı önlemek için PCB montajı için kritiktir.

3. Sınıflandırma ve Eşleştirme Sistemi

LTC-561JG, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir. Bu, birimlerin standart bir test koşulunda (tipik olarak 1mA) ölçülen ışık çıktılarına göre test edildiği ve sınıflara ayrıldığı anlamına gelir. Bu sınıflandırma süreci, tasarımcıların tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ekranlar almasını sağlar; bu, çok haneli ekranlar veya birden fazla birimin yan yana kullanıldığı ürünler için hayati önem taşır. Veri sayfası, maksimum 2:1 ışık şiddeti eşleştirme oranını (benzer aydınlatılmış alan için) belirtir. Bu oran, tek bir cihazın segmentleri arasındaki izin verilen parlaklık değişimini tanımlar; bu da görüntülenen sayı boyunca görsel düzgünlüğü sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, böyle bir cihaz için tipik eğriler şunları içerir:

• İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bu eğri, LED üzerinden geçen akım ile üzerindeki gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için gereklidir.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Bu grafik, parlaklığın sürücü akımı ile nasıl arttığını gösterir. Tipik olarak doğrusal altıdır; bu, çok yüksek akımlarda verimliliğin azaldığı anlamına gelir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, ışık çıktısının termal azalmasını gösterir. Sıcaklık arttıkça, ışık verimliliği genellikle azalır.
• Spektral Dağılım:Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizimi, 571-572 nm civarındaki dar tepeyi gösterir.

Bu eğriler, mühendislerin belirli bir uygulama için sürücü koşullarını optimize etmesine, parlaklık, güç tüketimi ve cihaz ömrü arasında denge kurmasına olanak tanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar

Paket, standart bir delikli tiptir. Tüm kritik boyutlar milimetre cinsinden verilmiştir. Çoğu boyut için toleranslar ±0.25 mm'dir; bu da standart PCB düzenleri ve soketlerle uyumluluğu sağlar. Özel bir not, otomatik yerleştirme ekipmanları için önemli olan +0.4 mm pim ucu kayma toleransından bahseder.

5.2 Pin Çıkışı ve Dahili Devre

Cihaz 12 pin konfigürasyonuna sahiptir. Dahili devre şeması, çoklamalı ortak anot ekran olduğunu gösterir. Üç hane segment katotlarını paylaşır ve her hanenin kendi ortak anot pini vardır (sırasıyla 1, 2 ve 3. Haneler için pin 12, 9 ve 8). Bu, mikrodenetleyicinin, bir hanenin anodunu açarak ve uygun segment katot pinleri üzerinden akım çekerek aynı anda bir haneyi aydınlatmasına olanak tanır. Pin bağlantıları şöyledir: 1:E, 2:D, 3:DP (Ondalık Nokta), 4:C, 5:G, 6:NC (Bağlantı Yok), 7:B, 8:Anot Hane 3, 9:Anot Hane 2, 10:F, 11:A, 12:Anot Hane 1.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Termal özelliklerde belirtildiği gibi, izin verilen maksimum lehimleme sıcaklığı, oturma düzleminin 1.6 mm altında ölçüldüğünde 3 saniye için 260°C'dir. Plastik paketin eğrilmesini veya dahili tel bağlantılarının bozulmasını önlemek için buna uymak çok önemlidir. Yeniden akış lehimleme için, tepe sıcaklığı 260°C'nin altında ve sıvılaşma üzerinde sınırlı süreye sahip bir profil önerilir. Manuel lehimleme için, minimum temas süresi ile sıcaklık kontrollü bir havya kullanılmalıdır. Cihaz, yeniden akış sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilecek nem emilimini önlemek için kullanılana kadar orijinal nem bariyerli torbasında saklanmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

Çoklamalı ortak anot tasarımı, bir sürücü devresi gerektirir. Bu tipik olarak, yeterli G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici veya özel bir LED ekran sürücü entegresi (MAX7219 veya TM1637 gibi) kullanmayı içerir. Sürücü, her hanenin anodunu sırayla etkinleştirirken (bir transistör anahtarı aracılığıyla), o hanede aydınlatılması gereken segmentlerin desenini çıkarır. Her segment katot hattı ile seri olarak (veya sürücü entegresine dahil edilmiş) bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir. Bu direncin değeri, istenen segment akımı ve LED'in ileri gerilimine göre hesaplanır. Örneğin, 5V besleme ve 5mA istenen akım ile: R = (Vcc - Vf) / I = (5V - 2.6V) / 0.005A = 480Ω (470Ω standart direnç kullanılır).

7.2 Tasarım Hususları

• Yenileme Hızı:Çoklama yaparken, görünür titremeyi önlemek için yenileme hızı yeterince yüksek olmalıdır (tipik olarak >60 Hz).
• Akım Sınırlama:Her zaman akım sınırlayıcı dirençler kullanın. LED'leri doğrudan bir mikrodenetleyici pininden sürmek hem LED'e hem de mikrodenetleyiciye zarar verebilir.
• Güç Sıralaması:Ters gerilim uygulamaktan veya mutlak maksimum değerleri aşmaktan kaçının.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır, ancak montaj pozisyonu yine de kullanıcının tipik görüş hattına göre düşünülmelidir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Avantajlar

LTC-561JG'nin birincil farklılaştırıcısı, yeşil ışık yayılımı için AlInGaP teknolojisini kullanmasıdır. GaP (Galyum Fosfit) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar; bu da aynı akım için daha parlak ekranlar veya daha düşük güçte eşdeğer parlaklık sağlar. "Düşük güç gereksinimi" ve segment başına 1mA'ye kadar çalışabilme yeteneği, bu malzeme avantajının doğrudan sonuçlarıdır. Ayrıca, "gri yüzey ve beyaz segmentler" yapısı kontrast oranını artırarak, aydınlatılmış yeşil segmentlerin özellikle yüksek ortam ışığı koşullarında arka plana karşı daha net öne çıkmasını sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Görünür bir ekran görmek için gereken minimum akım nedir?

C: Cihaz, segment başına 1mA'ye kadar karakterize edilmiştir; bu görünür bir çıktı üretecektir (minimum 200 µcd). Çok düşük güçlü uygulamalar için, 1-2mA aralığındaki akımlar kullanılabilir.

S: Bu ekranı 3.3V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

C: Evet. Tipik ileri gerilim 2.6V'dur. 3.3V besleme ile, akım sınırlayıcı direnç üzerinde 0.7V vardır; bu da düşük ila orta akımlarda (örneğin, 5-10mA) kararlı akım regülasyonu için yeterlidir.

S: Neden bir "Bağlantı Yok" pini (Pin 6) var?

C: Bu, farklı ürün varyantları (örneğin, ondalık noktalı veya noktasız, farklı renkler) arasında standart pin sayısını ve ayak izini korumak için ekran paketlerinde yaygındır. Mekanik stabilite sağlar ancak elektriksel olarak bağlanmamalıdır.

S: Üç hane boyunca düzgün parlaklığı nasıl elde ederim?

C: Çoklamalı çalışmada, her hane için açık kalma süresinin (görev döngüsü) eşit olduğundan emin olun. Ayrıca, ışık şiddeti sınıflandırma bilgisini kullanın; tedarikçinizden sıkı bir sınıf belirtmek yardımcı olur.

10. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Taşınabilir Multimetre Ekranı

Bir tasarımcı, elde taşınır bir dijital multimetre oluşturmaktadır. Temel gereksinimler şunlardır: pil ile çalışma (9V), açık hava/iç mekan okunabilirliği ve uzatılmış pil ömrü için düşük güç tüketimi. LTC-561JG ideal bir adaydır. Tasarımcı, her segmenti 2mA'de sürmeyi seçer. 9V pil ile çalışan (mantık için 5V'a düşürülmüş) bir çoklama sürücü entegresi kullanarak, tamamen aydınlatılmış bir "888" ekranı için ortalama akım çekimi hesaplanabilir. 3 hane * 7 segment = 21 aydınlatılmış segment ile, ancak çoklama nedeniyle aynı anda sadece bir hane açıktır. Hane başına tepe akımı 7 segment * 2mA = 14mA'dır. 1/3 görev döngüsü ile ortalama akım ~4.7mA'dır. Sürücü için boşta akım eklenince, toplam 10mA'nın altındadır; bu da standart bir 9V pil üzerinde yüzlerce saat çalışmaya olanak tanır. Yüksek parlaklık ve kontrast, çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirliği sağlar.

11. Çalışma Prensibi

Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Diyotun açılma gerilimini (bu AlInGaP cihazı için yaklaşık 2.05V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgede yeniden birleşir. AlInGaP'de, bu yeniden birleşme enerjiyi başlıca yeşil dalga boyu aralığında (yaklaşık 572 nm) fotonlar şeklinde salar. Yedi segmentin (A'dan G'ye) ve ondalık noktanın (DP) her biri, bu LED çiplerinden bir veya daha fazlasını içerir. Ortak anot konfigürasyonunda, belirli bir hanenin LED'lerinin tüm anotları dahili olarak birbirine bağlanır. Bir segmenti aydınlatmak için, katodu daha düşük bir gerilime (bir direnç üzerinden toprağa) bağlanırken, hanenin ortak anodu pozitif bir besleme gerilimine bağlanır.

12. Teknoloji Trendleri

Yedi segmentli ekranlar sayısal okumalar için yaygın olmaya devam ederken, temel LED teknolojisi gelişmeye devam etmektedir. AlInGaP, kırmızı, turuncu, kehribar ve yeşil LED'ler için olgun ve yüksek verimli bir malzeme sistemini temsil eder. Ekran teknolojisindeki mevcut trendler, tamamen silikon tabanlı mikro-LED'lere doğru bir kayma ve daha fazla küçültmeyi içermektedir. Ancak, delikli, orta boyutlu rakam ekranları için, AlInGaP performans, güvenilirlik ve maliyet arasında mükemmel bir denge sunar. Tüm elektronik cihazlarda düşük güç tüketimine doğru olan trend, bu ekranın çok düşük akımlarda çalışabilme yeteneği ile mükemmel bir şekilde uyumludur. Ayrıca, veri sayfasında bahsedilen RoHS uyumluluğu (kurşunsuz paket), çevre dostu üretim süreçlerine doğru endüstri çapındaki hareketi yansıtır.