LTC-4624JD LED Gösterge Veri Sayfası - 0.4 inç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı - 2.6V İleri Gerilimi - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-4624JD, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, kompakt ve yüksek performanslı üç rakamlı bir sayısal gösterge modülüdür. Temel işlevi, üç rakamının her birinde, ayrı ayrı adreslenebilir LED segmentlerini kullanarak 0'dan 9'a kadar sayıları görsel olarak temsil etmektir.

Bu cihaz, ortak anot, çoklama (multiplex) yöntemiyle çalışan yedi segmentli göstergeler kategorisine aittir. Işık yayan elemanları için, özellikle Hiper Kırmızı renkte, gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır. Gösterge, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran beyaz segment işaretlemeli gri bir ön panele sahiptir. Temel tasarım hedefi, sayısal veri sunumunun kritik olduğu ölçüm panoları, tüketici elektroniği, endüstriyel kontroller ve diğer gömülü sistemler için güvenilir, düşük güç tüketimli ve görsel olarak düzgün bir çözüm sunmaktır.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Rakam Boyutu:0.40 inç (10.0 mm) karakter yüksekliğine sahiptir, bu da orta mesafeli görüntüleme için uygun olmasını sağlar.
• Optik Kalite:Her segment boyunca sürekli ve düzgün ışık yayılımı sağlar, karanlık noktaları ortadan kaldırır ve tutarlı karakter görünümünü garanti eder.
• Verimlilik:AlInGaP teknolojisi ile üretilmiştir, yüksek parlaklık elde etmek için nispeten düşük sürücü akımı gerektirir ve bu da genel sistem güç tüketiminin düşmesine katkıda bulunur.
• Görsel Performans:Gri arka plana karşı yüksek parlaklık ve yüksek kontrast için tasarlanmıştır, bu da mükemmel bir okunabilirlik sağlar. Ayrıca geniş bir görüş açısı sunarak, göstergeyi çeşitli pozisyonlardan okunabilir kılar.
• Güvenilirlik:Katı hal bir cihaz olarak, mekanik göstergelere kıyasla yüksek güvenilirlik, uzun çalışma ömrü ve darbeye ve titreşime karşı direnç sunar.
• Uygunluk:Ürün, RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) çevre direktiflerine uygun olarak kurşunsuz bir paket olarak üretilmiştir.

1.2 Cihaz Tanımlama

LTC-4624JD parça numarası, çoklama (multiplex) ortak anot konfigürasyonunda, sağ tarafta ondalık noktası içeren AlInGaP Hiper Kırmızı LED'lere sahip bir cihazı belirtir. Bu isimlendirme kuralı, teknoloji, renk, elektriksel konfigürasyon ve özel özelliklerin net bir şekilde tanımlanmasına olanak tanır.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, tek bir LED segmenti tarafından güvenli bir şekilde dağıtılabilecek maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA. Bu sadece aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• 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 düşer, yani güvenli sürekli akım daha sıcak ortamlarda azalır.
• Segment Başına Ters Gerilim:5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması bozulmaya neden olabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C.
• Lehim Sıcaklığı:Montaj sırasında, oturma düzleminin 1.6mm altındaki bir mesafede, maksimum 260°C'ye kadar 3 saniye dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, belirtilen test koşullarında (Ta=25°C) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):1 mA ileri akımda (I_F) 200 ila 650 µcd aralığındadır. Bu, insan gözü tarafından algılanan ışık çıkış gücünü gösterir.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):Tipik olarak 2.6V, I_F=20mA'de maksimum 2.6V. Tasarımcılar, sürücü devresinin bu aralıkta yeterli gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):650 nm. Bu, yayılan ışık yoğunluğunun en yüksek olduğu dalga boyudur ve Hiper Kırmızı rengini tanımlar.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):639 nm. Bu, insan gözü tarafından rengin tek dalga boyu olarak algılanmasıdır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm. Bu parametre, tepe dalga boyu etrafındaki yayılan spektrumun yayılımını tanımlar.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):5V ters gerilimde (V_R) maksimum 100 µA.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:Maksimum 2:1. Bu, aynı gösterge içindeki segmentler arasındaki parlaklık değişiminin kontrol edilmesini sağlayarak düzgün bir görünüm sunar.

3. Mekanik ve Paket Bilgisi

3.1 Paket Boyutları

LTC-4624JD, standart delikli DIP (Çift Sıralı Paket) formatında gelir. PCB (Baskılı Devre Kartı) ayak izi tasarımı ve panel kesimleri için tüm kritik boyutlar detaylı mekanik çizimde sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden olup standart toleranslar ±0.25mm'dir. Tasarımcılar, doğru montaj deliği aralığı, segment pencere konumu ve pin aralığı için bu çizime başvurmalıdır.

3.2 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Gösterge, 15 pinli bir konfigürasyona sahiptir (birkaç pin "Pin Yok" olarak işaretlenmiştir). Çoklama (multiplex) ortak anot şemasını kullanır.

• Ortak Anotlar:Pin 1 (Rakam 1), Pin 5 (Rakam 2), Pin 7 (Rakam 3) ve Pin 14 (LED'ler L1, L2, L3 için ortak), rakamlar ve gösterge LED'leri için pozitif besleme terminalleridir.
• Segment Katotları:Pin 2 (E), Pin 3 (C, L3), Pin 4 (D), Pin 6 (DP), Pin 8 (G), Pin 11 (B, L2), Pin 12 (A, L1) ve Pin 15 (F), bireysel segmentler ve sağ taraftaki ondalık noktası (DP) için negatif terminallerdir. A-G segmentleri ana rakamı oluştururken, L1-L3 ayrı gösterge LED'leridir.
• Devre Şeması:Dahili şema, her rakamın segmentlerinin ortak bir anot bağlantısını paylaştığını gösterir. Belirli bir rakamdaki belirli bir segmenti aydınlatmak için, ilgili katot pini düşük (toprak) seviyeye çekilirken, o rakamın ortak anot pini yüksek seviyeye çekilmelidir. Bu çoklama (multiplexing) tekniği, gereken toplam sürücü pin sayısını azaltır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, detaylı tasarım analizi için gerekli olan tipik karakteristik eğrileri içerir.

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bu eğri, bir LED üzerine uygulanan gerilim ile ortaya çıkan akım arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. LED'ler akım kontrollü cihazlar olduğu için, sürücü devresinin akım sınırlama tasarımı için çok önemlidir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımı ile nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır. Tasarımcılar bunu, parlaklığı verimlilik ve ömür ile dengeleyen bir çalışma noktası seçmek için kullanır.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, LED'in bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının nasıl düştüğünü gösterir. Özellikle yüksek sıcaklık veya yüksek akım uygulamalarında termal yönetimin önemini vurgular.
• Spektral Dağılım:650 nm tepe noktası etrafında merkezlenmiş, farklı dalga boylarında yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösteren bir grafik. Bu, Hiper Kırmızı yayılımının kesin renk özelliklerini tanımlar.

5. Uygulama Kılavuzu ve Tasarım Hususları

5.1 Sürücü Devre Tasarımı

• Sabit Akım Sürücü:Sabit gerilim sürücüye kıyasla şiddetle tavsiye edilir. LED'ler akıma duyarlıdır; bir sabit akım kaynağı, ileri gerilim birimler arasında veya sıcaklıkla değişse bile tutarlı parlaklık sağlar ve termal kaçışa karşı korur.
• Gerilim Marjı:Sürücü devresi, LED'in ileri geriliminin (V_F) minimumdan maksimuma kadar tüm aralığını karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır, böylece hedef akımın tüm koşullar altında sağlandığı garanti edilir.
• Akım Sınırlama:Güvenli çalışma akımı, maksimum beklenen ortam sıcaklığına göre, 25°C üzeri için 0.33 mA/°C düşürme faktörü uygulanarak seçilmelidir.
• Ters Öngerilim Koruması:Devre, güç döngüleri sırasında ters gerilim veya gerilim darbelerinin uygulanmasını önlemek için (örneğin, gösterge pinlerine paralel diyotlar) koruma içermelidir, bu durum metal göçüne ve cihaz arızasına neden olabilir.
• Çoklama (Multiplexing) Uygulaması:Ortak anot çoklamalı bir gösterge olduğu için, bir mikrodenetleyici veya özel sürücü entegresi, her rakamın anodunu sırayla aktif ederken, o rakam için segment verilerini katot hatlarına sunmalıdır. Yenileme hızı, görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır (tipik olarak >60 Hz).

5.2 Termal ve Çevresel Yönetim

• Aşırı Stresten Kaçının:Önerilen sürücü akımını veya çalışma sıcaklığını aşmak, ışık çıkışı bozulmasını (lümen düşüşü) hızlandıracak ve erken kullanım ömrü sonlanmasına yol açabilecek arızalara neden olabilir.
• Yoğuşma Önleme:Özellikle nemli ortamlarda, göstergeyi hızlı sıcaklık değişimlerine maruz bırakmaktan kaçının, çünkü LED yüzeyinde oluşan yoğuşma elektriksel veya optik sorunlara neden olabilir.
• Mekanik İşleme:Montaj sırasında gösterge gövdesine anormal kuvvet uygulamayın. Epoksi merceği çatlatmaktan veya dahili bağlantı tellerine zarar vermekten kaçınmak için uygun araçlar ve yöntemler kullanın.

5.3 Montaj ve Entegrasyon Notları

• Filtre/Kaplama Filmleri:Basınca duyarlı yapışkanlı bir film (renk filtreleri veya desenler için) kullanıyorsanız, filmin ön panel ile şiddetli temas etmemesini sağlayın, çünkü bu filmi amaçlanan konumundan kaydırabilir.
• Çoklu Gösterge Setleri için Gruplama:Bir montajda iki veya daha fazla gösterge kullanıldığında (örneğin, çok rakamlı bir panel), birimler arasında renk tonu veya parlaklıkta fark edilir farklılıklar olmaması için aynı üretim grubundan göstergelerin temin edilmesi şiddetle tavsiye edilir.
• Güvenilirlik Testi:Bu göstergeyi içeren nihai ürün belirli düşme veya titreşim testlerinden geçmek zorundaysa, uyumluluğu sağlamak için test koşulları önceden değerlendirilmelidir.

6. Depolama ve Taşıma

Uygun depolama, lehimlenebilirliği ve performansı korumak için kritiktir.

• Standart Depolama Koşulları:Orijinal ambalajındaki delikli gösterge için önerilen ortam, bağıl nemi %60 RH'nin altında olan 5°C ila 30°C'dir.
• Nem Hassasiyeti:Ürün nem bariyerli bir torbada depolanmamışsa veya torba 6 aydan fazla açık kalmışsa, kullanımdan önce bileşenlerin 60°C'de 48 saat boyunca ısıtılması tavsiye edilir. Montaj, ısıtma işleminden sonraki bir hafta içinde tamamlanmalıdır.
• Stok Yönetimi:Pin oksidasyonunu önlemek için, düşük stok seviyeleri tutulması ve bileşenlerin mümkün olan en kısa sürede kullanılması önerilir. İdeal olmayan koşullar altında uzun süreli depolama, lehimlemeden önce uçların yeniden kalaylanmasını gerektirebilir.

7. Tipik Uygulama Senaryoları

LTC-4624JD, net ve güvenilir sayısal gösterge gerektiren çeşitli uygulamalar için uygundur:

• Test ve Ölçüm Ekipmanları:Dijital multimetreler, frekans sayaçları, güç kaynakları; burada parlaklığı ve okunabilirliği anahtar özelliklerdir.
• Endüstriyel Kontroller:İşlem zamanlayıcıları, sayaç göstergeleri, makine kontrol panellerindeki sıcaklık okumaları.
• Tüketici Elektroniği:Ses ekipmanları (amplifikatör seviye göstergeleri), eski model saatler ve cihaz kontrolleri.
• Otomotiv Yan Sanayi:Göstergeler ve tanı araçları (ancak ön görüşme olmadan birincil otomotiv güvenlik sistemleri için değil).
• Gömülü Sistemler ve Prototipleme:Basit çoklama arayüzü nedeniyle eğitim kitleri ve hobi projeleri.

8. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

8.1 Ortak anot ve ortak katot arasındaki fark nedir?

Ortak anot bir gösterge de, bir rakam için tüm LED'lerin anotları (pozitif tarafları) birbirine bağlıdır. Bir segmenti açmak için katoduna düşük gerilim (toprak) uygularsınız. Ortak katot bir gösterge de ise katotlar ortaktır ve bir segmenti açmak için anota yüksek gerilim uygularsınız. LTC-4624JD ortak anot tipindedir.

8.2 Akım sınırlayıcı direnç değerini nasıl hesaplarım?

Sabit gerilim sürücü için (birincil yöntem olarak önerilmez), Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V_besleme- V_F) / I_F. Veri sayfasındaki maksimum V_Fdeğerini (2.6V) ve istediğiniz I_Fdeğerini (örneğin, 20mA) kullanın. Eğer V_besleme=5V ise, R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. Sabit akım sürücü devresi daha sağlam bir çözümdür.

8.3 Neden çoklama (multiplexing) kullanılır?

Çoklama, gereken mikrodenetleyici G/Ç pinleri veya sürücü entegresi kanal sayısını önemli ölçüde azaltır. Çoklamasız 3 rakamlı, 7 segmentli bir gösterge 3*7=21 pin gerektirir. Bu çoklamalı versiyon sadece 3 (rakam anotları) + 8 (segment katotları) = 11 pin gerektirir, bazıları göstergeler için paylaşılır.

8.4 "Hiper Kırmızı" ne anlama gelir?

Hiper Kırmızı, baskın dalga boyu yaklaşık 639-650 nm olan AlInGaP LED'ler tarafından yayılan belirli, derin bir kırmızı ışık tonunu ifade eder. Genellikle standart kırmızı LED'lerden daha parlak ve verimlidir ve yüksek görünürlüğü ve kontrastı nedeniyle seçilir.

9. Teknoloji Arka Planı ve Trendler

9.1 AlInGaP Teknolojisi

Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP), kırmızı, turuncu ve sarı dalga boyu aralıklarında yüksek verimli ışık yayılımı için özel olarak tasarlanmış bir yarı iletken malzemedir. Opak olmayan bir GaAs substratı üzerinde büyütülür, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla üstün ışık verimliliği ve termal kararlılık sunar, bu da LTC-4624JD'de görülen yüksek parlaklık ve güvenilirliği sağlar.

9.2 Gösterge Teknolojisi Bağlamı

LTC-4624JD gibi yedi segmentli LED göstergeler, basitlikleri, parlaklıkları ve düşük maliyetleri nedeniyle özel sayısal okumalar için temel bir ürün olmaya devam ederken, daha geniş bir ekosistemin parçasıdır. Nokta matris LED göstergeler alfanümerik ve grafik yeteneği sunar. Karmaşık bilgiler için, LCD'ler (Sıvı Kristal Ekranlar) ve OLED'ler (Organik Işık Yayan Diyotlar) sıklıkla kullanılır. Seçim, görüş açısı, parlaklık, güç tüketimi, bilgi karmaşıklığı ve maliyet için belirli gereksinimlere bağlıdır.