LTC-5836KR-07 LED Ekran Veri Sayfası - 0.52 inç Rakam Yüksekliği - Süper Kırmızı Renk - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-5836KR-07, yüksek performanslı, üç haneli, yedi segmentli bir LED ekran modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik cihazlarda ve ölçüm aletlerinde net, parlak sayısal okumalar sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, GaAs substratı üzerinde büyütülmüş gelişmiş AS-AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır; bu teknoloji, kırmızı spektrumda üstün ışık verimliliği ve renk saflığı sunar. Bu da mükemmel segment düzgünlüğü, yüksek parlaklık ve yüksek kontrast sağlar, ekranın zorlu aydınlatma koşullarında bile kolayca okunabilmesini mümkün kılar. Cihaz, ortak anot konfigürasyonu ile tasarlanmıştır ve beyaz segmentli gri yüzeye sahiptir; bu da kontrastı ve görsel çekiciliği daha da artırır. Birimler arasında tutarlı performans sağlamak için ışık şiddetine göre sınıflandırılmıştır. Düşük güç tüketimi, geniş görüş açısı ve uzun vadeli güvenilirliğin kritik olduğu endüstriyel kontrol panelleri, test ekipmanları, tüketici cihazları ve otomotiv gösterge panelleri gibi güvenilir, katı hal sayısal gösterge gerektiren uygulamaları hedefler.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, bu ekranın işlevselliğinin merkezinde yer alır. 1mA'lık standart test akımında, segment başına ortalama ışık şiddeti minimum 320 µcd'den tipik 1050 µcd değerine kadar değişir. Bu yüksek parlaklık seviyesi, iyi görünürlük sağlar. Cihaz, Süper Kırmızı bölgede ışık yayar; 20mA ile sürüldüğünde tepe emisyon dalga boyu (λp) 639 nm ve baskın dalga boyu (λd) 631 nm'dir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 20 nm'dir; bu, nispeten dar ve saf bir renk emisyonunu gösterir. Çok segmentli ekranlar için önemli bir parametre olan ışık şiddeti eşleşme oranı, maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir. Bu, aynı koşullar altında en parlak ve en sönük segment arasındaki parlaklık farkının iki katı aşmayacağı anlamına gelir; böylece tüm rakamlar ve segmentler arasında düzgün bir görünüm sağlanır.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, çalışma sınırlarını ve güç gereksinimlerini tanımlar. Segment başına ileri gerilim (VF), 20mA ileri akım (IF) uygulandığında tipik olarak 2.6V, maksimum 2.6V'dir. Ters akım (IR) çok düşüktür; 5V ters gerilimde (VR) maksimum 100 µA'dır; bu da iyi diyot özelliklerini gösterir. Mutlak maksimum değerler, operasyonel limitleri belirler: 25°C'de segment başına sürekli ileri akım 25 mA'dır ve sıcaklık arttıkça 0.28 mA/°C oranında doğrusal olarak azaltılır. Darbe koşullarında (1 kHz, %10 görev döngüsü) tepe ileri akım 90 mA'a ulaşabilir. Segment başına maksimum güç dağılımı 70 mW'dır. Çalışma ve depolama sıcaklık aralıkları -35°C ile +105°C arasında belirtilmiştir; bu da endüstriyel ortamlar için sağlamlığını vurgular.

2.3 Termal Özellikler

Termal direnç parametreleri açıkça detaylandırılmamış olsa da, cihazın termal yönetimi, azaltma spesifikasyonları aracılığıyla ima edilir. 25°C'den itibaren sürekli ileri akımın doğrusal olarak azaltılması (0.28 mA/°C), termal tasarım için doğrudan bir talimattır. Bu değerlerle doğası gereği bağlantılı olan maksimum eklem sıcaklığının aşılması, hızlanmış bozulmaya veya arızaya yol açabilir. Montaj sırasında maksimum 3 saniye için belirtilen 260°C lehim sıcaklığı limiti, LED çiplerine veya paket bütünlüğüne zarar gelmesini önlemek için bir diğer kritik termal husustur.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "IŞIK ŞİDDETİNE GÖRE SINIFLANDIRILMIŞTIR" olduğunu açıkça belirtir. Bu bir kalite kontrol ve sınıflandırma sürecidir. Üretim sırasında, epitaksiyel büyüme ve çip işlemedeki küçük varyasyonlar, bireysel LED segmentlerinin ışık çıktısında farklılıklara yol açar. Sınıflandırma süreci, her bir birimin tanımlanmış bir test akımında (genellikle 1mA veya 20mA) ışık şiddetinin ölçülmesini ve belirli şiddet aralıklarına veya "sınıflara" ayrılmasını içerir. Aynı veya belirtilen bir sınıftan cihazlar satın alarak, tasarımcılar çok haneli bir ekrandaki tüm rakamların neredeyse aynı parlaklığa sahip olmasını sağlar; böylece düzgün ve profesyonel bir görünüm korunur. Veri sayfası, mevcut olası sınıfları tanımlayan şiddet aralığını (Min 320 µcd, Tip 1050 µcd) sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, son sayfadaki "TİPİK ELEKTRİKSEL / OPTİK KARAKTERİSTİK EĞRİLERİ"ne atıfta bulunur. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle şunları içerir:İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi): Bu grafik, üstel ilişkiyi gösterir ve tasarımcıların uygun akım sınırlayıcı dirençleri seçmesine yardımcı olur.Işık Şiddeti - İleri Akım (I-L Eğrisi): Bu, ışık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir; genellikle yüksek akımlarda termal etkiler nedeniyle doğrusal altı hale gelir.Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Bu eğri, eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıktısındaki azalmayı gösterir; bu, geniş bir sıcaklık aralığında çalışan uygulamalar için çok önemlidir.Bağıl Spektral Güç Dağılımı: 639 nm tepe noktası etrafında merkezlenmiş, yayılan ışığın dalga boyları boyunca şiddetini gösteren bir grafik; renk saflığını doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, delikli PCB montajı için uygun standart bir çift sıralı paket (DIP) formatına sahiptir. Paket boyutları milimetre cinsinden ve genel toleransı ±0.25 mm olarak verilmiştir. Rakam yüksekliği, 0.52 inç (13.2 mm) olarak belirtilen önemli bir mekanik spesifikasyondur. Pin bağlantı şeması PCB düzeni için gereklidir. Üç ortak-anot rakam için belirli bir düzenlemeye sahip 30 pinli bir cihazdır. İç devre şeması, her rakamın ortak anot konfigürasyonunda olduğunu gösterir; yani tek bir rakamın segmentlerinin (A-G, DP) tüm anotları dahili olarak bir ortak pine bağlanmıştır. Her segmentin katotları ayrı pinlere çıkarılmıştır. Bu konfigürasyon tipik olarak çoklama ile sürülür; burada her rakamın ortak anodu yüksek frekansta sırayla güçlendirilirken, istenen deseni aydınlatmak için uygun segment katotları topraklanır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası, montaj süreci için kritik bir parametre sağlar: izin verilen maksimum lehim sıcaklığı. Cihazın, paketin oturma düzleminin 1.6 mm (1/16 inç) altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabileceğini belirtir. Bu, delikli bileşenlerin dalga lehimlemesi veya el lehimlemesi için standart bir kılavuzdur. Bu zaman-sıcaklık profilinin aşılması, epoksi paket üzerinde termal strese neden olabilir; bu da çatlama, tabakalanma veya iç tel bağlantılarına ve yarı iletken die'ye zarar verebilir. LED'ler genellikle voltaj dalgalanmalarına karşı hassas olduğundan, elektrostatik deşarjı (ESD) önlemek için uygun kullanım da ima edilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Birincil sipariş koduLTC-5836KR-07'dir. Parça numarası ayrıştırması şu şekilde çıkarılabilir: 'LTC' muhtemelen ürün ailesini, '5836' spesifik modeli, 'K' rengi (Süper Kırmızı) belirtebilir, 'R' sağ taraftaki ondalık nokta yerleşimini gösterebilir ve '-07' bir revizyon veya varyant kodu olabilir. Cihaz tipik olarak, pinleri korumak ve nakliye ve kullanım sırasında ESD hasarını önlemek için anti-statik tüplerde veya tepsilerde tedarik edilir. Paketleme, parça numarasını, miktarı, parti kodunu ve muhtemelen ışık şiddeti sınıfı kodunu belirten etiketler içerir.

8. Uygulama Önerileri

Tipik Uygulama Senaryoları:Bu ekran, net, çok haneli sayısal okuma gerektiren herhangi bir uygulama için idealdir. Bu, dijital multimetreler, frekans sayaçları, proses zamanlayıcıları, tartılar, otomotiv gösterge kümeleri (örn. saat, kilometre sayacı), tıbbi cihazlar ve fırın veya mikrodalga gibi ev aletlerini içerir. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı, endüstriyel ortamlar için uygun olmasını sağlar.

Tasarım Hususları: 1. Sürücü Devresi:Üç rakamı verimli bir şekilde kontrol etmek için çoklamalı bir sürücü devresi kullanın. Bu, segment akımını çekebilen ve rakam akımını sağlayabilen mikrodenetleyici GPIO pinleri veya özel bir ekran sürücü IC'si (MAX7219 veya HT16K33 gibi) gerektirir. 2.Akım Sınırlama:Her segment katodu için (veya sürücüye entegre edilmiş) harici akım sınırlayıcı dirençler, istenen ileri akımı ayarlamak için zorunludur (örn. tam parlaklık için 10-20 mA). Direnç değeri R = (Vcc - VF) / IF kullanılarak hesaplanır. 3.Güç Dağılımı:Segment başına hesaplanan gücün (VF * IF) özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında 70 mW'ı aşmadığından emin olun. 4.Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, esnek montaj pozisyonlarına izin verir, ancak optimal kontrast tam karşıdan bakıldığında elde edilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTC-5836KR-07'nin temel farklılaştırıcı avantajı, kırmızı emisyon içinAlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit)teknolojisini kullanmasıdır. Standart GaAsP (Galyum Arsenit Fosfit) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. Bu, aynı miktarda elektrik akımı için daha fazla ışık (daha yüksek parlaklık) ürettiği veya daha düşük bir akımda aynı parlaklığa ulaşabildiği anlamına gelir; bu da azaltılmış güç tüketimi ve daha az ısı üretimi sağlar. Ayrıca, AlInGaP LED'ler genellikle yüksek sıcaklıklarda daha iyi performans korumasına sahiptir ve üstün renk doygunluğu ve saflığı sunar; bu da daha canlı ve tutarlı bir kırmızı renk ile sonuçlanır. Gri yüzey/beyaz segment tasarımı, siyah yüzlü veya dağınık segmentli ekranlara kıyasla kontrastı artıran bir diğer özelliktir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Işık şiddeti sınıflandırmasının amacı nedir?

C: Sınıflandırma, çok birimli bir ekrandaki tüm segmentler ve rakamlar arasında görsel düzgünlüğü garanti eder. Sınıflandırma olmadan, bir rakam komşularına göre fark edilir şekilde daha parlak veya daha sönük görünebilir; bu görsel olarak dikkat dağıtıcı ve profesyonel değildir.

S: Pin sayısı sınırlı bir mikrodenetleyici ile bu üç haneli ekranı nasıl sürerim?

C: Çoklama kullanmalısınız. Doğrudan sürülürse bir mikrodenetleyicinin en az 11 G/Ç pinine (7 segment + ondalık nokta + 3 rakam ortak) ihtiyacı olur, ancak özel bir seri arayüzlü LED sürücü IC'si kullanmak daha verimlidir. Bu IC, çoklamayı ve akım kontrolünü halleder ve mikrodenetleyiciden yalnızca 2-3 pin gerektirir (örn. SPI veya I2C).

S: İleri akım neden sıcaklıkla azaltılır?

C: LED'in eklem sıcaklığı arttıkça, ısıyı dağıtma yeteneği azalır. Eklem sıcaklığının maksimum güvenli limitini aşmasını (bu hızlı arızaya neden olur) önlemek için, izin verilen maksimum sürekli akımın azaltılması gerekir. Azaltma faktörü (0.28 mA/°C), bu azalma için kılavuz sağlar.

S: Bu ekranı bir dış mekan uygulamasında kullanabilir miyim?

C: Çalışma sıcaklığı aralığı (-35°C ila +105°C), sert ortamlarla başa çıkabileceğini gösterir. Ancak, doğrudan dış mekan kullanımı için, veri sayfasında kapsanmayan ek faktörleri göz önünde bulundurun: paket doğası gereği su geçirmez değildir ve uzun süreli UV güneş ışığına maruz kalma, plastik epoksiyi zamanla bozabilir ve potansiyel olarak renk değişimine neden olabilir. Koruyucu bir kapak veya konformal kaplama tavsiye edilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Dijital Tezgah Güç Kaynağı Okuma Tasarımı

Bir tasarımcı, değişken bir tezgah güç kaynağı yapıyor ve net, 3 haneli bir voltaj ekranına (örn. 0.0V ila 30.0V) ihtiyaç duyuyor. LTC-5836KR-07, parlaklığı, okunabilirliği ve sağ taraftaki ondalık noktası (volt'un onda birini göstermek için mükemmel) nedeniyle seçilir. Tasarım, çıkış voltajını ölçmek için ADC'li bir mikrodenetleyici kullanır. Mikrodenetleyici, I2C üzerinden bir LED sürücü çipi ile iletişim kurar. Sürücü çipi, üç rakamın çoklamasını halleder: Rakam 1, Rakam 2 ve Rakam 3'ün ortak anotlarına hızlı bir şekilde ardışık olarak güç verir. Aynı anda, şu anda güç verilen rakam için aydınlatılması gereken segmentlerin katotlarını topraklar. Yenileme hızı, görünür titremeyi ortadan kaldırmak için yeterince yüksek ayarlanır (örn. >100 Hz). Akım sınırlayıcı dirençler, ileri akımı segment başına 15 mA olarak ayarlamak için sürücünün segment çıkışlarına yerleştirilir; bu da parlaklık ve güç tüketimi arasında iyi bir denge sağlar. Gri yüzey, güç kaynağının metal paneli karşısında mükemmel kontrast sunar.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

Temel çalışma prensibi, bir yarı iletken p-n eklemindeki elektrolüminesansa dayanır. AlInGaP epitaksiyel katmanları, belirli bir bant aralığı enerjisine sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Eklemin eşiğini (yaklaşık 2.0V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-bölgesinden elektronlar ve p-bölgesinden delikler eklem boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları aktif bölgede yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda serbest bırakırlar. Bu ışığın dalga boyu (rengi), doğrudan AlInGaP malzemesinin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir; bu da yaklaşık 639 nm civarında kırmızı ışık üretecek şekilde ayarlanmıştır. Yedi segment formatı, bireysel LED segmentlerinin (A'dan G'ye etiketlenmiş) seçici olarak aydınlatılabildiği ve 0'dan 9'a kadar herhangi bir sayısal rakamı oluşturabildiği standartlaştırılmış bir desendir. Ortak anot konfigürasyonu, çoklamalı ekranlar için sürücü devresini basitleştirir.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Ayrık yedi segmentli LED ekranlar belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki daha geniş trend entegre çözümlere doğru ilerlemektedir. Bunlar şunları içerir:Nokta Matris ve Alfanümerik Ekranlar:Harfler, semboller ve özel karakterler göstermek için daha fazla esneklik sunar.OLED ve Mikro-LED Ekranlar:Daha yüksek çözünürlük, daha iyi kontrast ve daha ince form faktörleri sağlar, ancak genellikle daha yüksek maliyet ve farklı sürüş gereksinimleri ile birlikte gelir.Entegre Sürücülü Ekranlar:LED dizisini kontrolcü/sürücü IC ile aynı PCB üzerinde birleştiren modüller; arayüz tasarımını basitleştirir (genellikle sadece seri bir bağlantı). Yüksek parlaklık, dayanıklı ve basit sayısal okumaların spesifik nişi için, LTC-5836KR-07 gibi AlInGaP tabanlı ekranlar, performans, güvenilirlik ve maliyet arasında optimal bir denge sunmaya devam etmektedir. Gelecekteki gelişmeler, daha da yüksek verimlilik, daha geniş sıcaklık aralıkları ve delikli tasarımlara alternatif yüzey montaj paket seçenekleri üzerine odaklanabilir.