LTC-571JD LED Ekran Veri Sayfası - 0.56 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTC-571JD, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek performanslı, üç haneli, yedi segmentli bir LED ekran modülüdür. Temel işlevi, test ekipmanları, endüstriyel kontroller, enstrümantasyon panelleri ve tüketici cihazları gibi elektronik cihazlarda görsel bir sayısal çıkış sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, geleneksel malzemelere kıyasla üstün ışık verimliliği ve renk saflığı sunan gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) LED çip teknolojisini kullanmasıdır. Bu, veri sayfasında vurgulanan temel özelliklerle sonuçlanır: yüksek parlaklık, sürekli düzgün segmentlerle mükemmel karakter görünümü, yüksek kontrast ve geniş görüş açısı. Cihaz, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da üretim partileri arasında parlaklık seviyelerinde tutarlılık sağlar; bu, düzgünlüğün çok önemli olduğu çok haneli ekranlar için kritiktir. Hedef pazar, güvenilirlik, çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirlik ve uzun çalışma ömrünün kritik gereksinimler olduğu profesyonel ve endüstriyel elektronik ekipman tasarımcılarını ve üreticilerini içerir.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, bu ekranın işlevselliğinin merkezindedir. Ortalama Işık Şiddeti (Iv), 1mA ileri akım (IF) test koşulunda minimum 340 µcd, tipik değer 700 µcd olarak belirtilmiş olup maksimum limit yoktur. Bu yüksek parlaklık görünürlüğü sağlar. Yayılan ışık kırmızı spektrumdadır, Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp) 656 nm ve Baskın Dalga Boyu (λd) 640 nm'dir, her ikisi de IF=20mA'de ölçülmüştür. Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ) 22 nm'dir, bu nispeten saf bir renk emisyonunu gösterir. Işık şiddetinin, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçüldüğünü, böylece değerlerin insan görsel algısına karşılık geldiğini not etmek önemlidir.

2.2 Elektriksel Karakteristikler ve Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın elektriksel limitleri, güvenli çalışma alanını tanımlar. Kalıcı hasarı önlemek için Mutlak Maksimum Değerler aşılmamalıdır. Temel limitler şunları içerir: Segment Başına Güç Dağılımı 70 mW, Segment Başına Tepe İleri Akımı 110 mA (darbe koşullarında: 1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) ve 25°C'de Segment Başına Sürekli İleri Akımı 25 mA, 25°C üzerinde 0.33 mA/°C ile doğrusal olarak düşer. Segment Başına Maksimum Ters Gerilim 5 V'dur. Segment Başına İleri Gerilim (VF), IF=20mA'de tipik değer 2.6V ve maksimum 2.6V'dur, Segment Başına Ters Akım (IR) ise VR=5V'de maksimum 100 µA'dır. Segmentler arası Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir, bu da ekran genelinde görsel düzgünlük sağlar.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Sıcaklık genelinde güvenilirlik önemli bir özelliktir. Cihaz, -35°C ila +85°C Çalışma Sıcaklığı Aralığı ve aynı Depolama Sıcaklığı Aralığı için derecelendirilmiştir. Bu geniş aralık, onu zorlu ortamlar için uygun kılar. Montaj için maksimum Lehim Sıcaklığı, oturma düzleminin 1.6mm altında ölçüldüğünde maksimum 3 saniye süreyle 260°C'dir; bu, LED çiplere veya pakete termal hasarı önlemek için dalga veya reflow lehimleme işlemleri için standart bir kılavuzdur.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Kategorize Edilmiş" olduğunu açıkça belirtmektedir. Bu, bir sınıflandırma veya ayıklama sisteminin uygulandığını gösterir. LED üretiminde doğal varyasyonlar meydana gelir. Sınıflandırma, üretilen LED'leri ışık şiddeti, ileri gerilim veya baskın dalga boyu gibi belirli ölçülen parametrelere göre gruplara (sınıflara) ayırma işlemidir. LTC-571JD için birincil sınıflandırma kriteri ışık şiddetidir. Bu, müşterilerin tüm rakamların ve segmentlerin yakından eşleşen parlaklık seviyelerine sahip olduğu ekranlar almasını sağlar, böylece çok haneli bir ünitede bir rakamın diğerinden belirgin şekilde daha sönük veya daha parlak görünmesi engellenir. Bu, nihai üründeki estetik ve işlevsel düzgünlük için kritik öneme sahiptir. Veri sayfası belirli sınıf kodlarını veya aralıklarını detaylandırmasa da, kategorizasyonun belirtilmesi kullanıcıya bu kalite kontrol adımının uygulandığı güvencesini verir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri" için bir bölüm içerir. Bu grafikler, derinlemesine tasarım analizi için gereklidir. Sağlanan metinde belirli eğriler detaylandırılmamış olsa da, böyle bir cihaz için tipik eğriler şunları içerir:İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bu, LED üzerinden geçen akım ile üzerindeki gerilim düşüşü arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir ve tasarımcılar bunu uygun akım sınırlayıcı dirençleri seçmek için kullanır.Işık Şiddeti vs. İleri Akım (L-I Eğrisi):Bu grafik, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır.Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, LED'in bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir. Bu değer düşüşünü anlamak, yüksek ortam sıcaklıklarında çalışan tasarımlar için çok önemlidir.Spektral Dağılım:Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizildiği, yaklaşık 640-656 nm civarındaki kırmızı emisyon tepe noktasının şeklini ve saflığını gösteren bir grafik.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

Mekanik tasarım, güvenilir montaj ve elektriksel bağlantı sağlar. Cihaz, rakam yüksekliği 0.56 inç (14.2 mm) olan standart bir pakete sahiptir. Paket boyutları, aksi belirtilmedikçe tüm ölçümler milimetre cinsinden ve standart toleranslar ±0.25 mm olan detaylı bir çizimde sağlanmıştır. Bu, hassas PCB (Baskılı Devre Kartı) ayak izi tasarımına olanak tanır. Pin bağlantı şeması doğru kablolama için kritiktir. LTC-571JD, sağ tarafta ondalık noktası olan çoklamalı ortak katot tipidir. 12-pin ataması şu şekildedir: Pin 1: Anot E, Pin 2: Anot D, Pin 3: Anot D.P. (Ondalık Nokta), Pin 4: Anot C, Pin 5: Anot G, Pin 6: Bağlantı Yok, Pin 7: Anot B, Pin 8: Rakam 3 için Ortak Katot, Pin 9: Rakam 2 için Ortak Katot, Pin 10: Anot F, Pin 11: Anot A, Pin 12: Rakam 1 için Ortak Katot. İç devre şeması, her rakamın segmentlerinin ortak bir katot bağlantısını paylaştığını gösterir; bu, gerekli sürücü pin sayısını en aza indirmek için çoklamalı ekranlar için standarttır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Doğru işleme, güvenilirlik için hayati öneme sahiptir. Sağlanan temel kılavuz, lehim sıcaklığı limitidir: oturma düzleminin 1.6mm altında maksimum 3 saniye için 260°C. Bu, standart kurşunsuz reflow lehimleme profilleriyle uyumludur. Tasarımcılar, PCB montaj süreçlerinin bu limite uyduğundan emin olmalıdır; aksi takdirde LED çiplerde termal stres oluşabilir, bu da ışık çıkışında azalmaya, renk kaymasına veya felaket arızasına neden olabilir. Manuel lehimleme için, minimum temas süresiyle sıcaklık kontrollü bir havya kullanılmalıdır. Cihaz, nem emilimini önlemek için kullanımdan önce kontrollü bir ortamda (belirtilen -35°C ila +85°C aralığında) orijinal nem bariyerli torbada saklanmalıdır; aksi takdirde reflow sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Parça numarası LTC-571JD'dir. Belirli paketleme detayları (örneğin, bant ve makara, tüp miktarları) sağlanan alıntıda listelenmemiş olsa da, bu tür ekranlar için standart endüstri uygulaması, pinleri ve yüzeyi korumak için anti-statik tüpler veya tepsilerde göndermektir. "Spec No." DS30-2001-188 ve "Effective Date" 06/12/2001, revizyon kontrol tanımlayıcılarıdır. Model adlandırma kuralı "LTC-571JD" muhtemelen dahili bir kodlama sistemini takip eder; burada "LTC" bir ekran ürün hattını, "571" boyutu ve tipi belirtir ve "JD" renk, sınıflandırma veya diğer varyantları gösterebilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, net, çok haneli sayısal okuma gerektiren herhangi bir cihaz için idealdir. Yaygın uygulamalar şunları içerir: dijital multimetreler ve pensampermetreler, frekans sayaçları, proses zamanlayıcıları ve kontrolörleri, güç kaynağı ünitesi ekranları, tıbbi izleme ekipmanları, otomotiv tanı araçları ve satış noktası terminalleri. Yüksek parlaklığı ve geniş görüş açısı, ekranın bir açıdan veya parlak ortam ışığı altında görüntülenebileceği uygulamalar için uygun kılar.

8.2 Tasarım Hususları ve Devre Uygulaması

LTC-571JD ile tasarım yapmak, ortak katot mimarisi nedeniyle çoklamalı bir sürücü devresi gerektirir. Genellikle bir mikrodenetleyici veya özel ekran sürücü entegresi (MAX7219 veya benzeri gibi) kullanılır. Sürücü, her bir rakam için uygun segment anot verilerini (pin 1,2,3,4,5,7,10,11) sağlarken, her bir rakamın ortak katodunu (pin 8, 9, 12) yüksek bir frekansta (örneğin, 100Hz-1kHz) sırayla aktifleştirir. Bu yöntem, gerekli I/O pin sayısını (7 segment + 1 DP) * 3 rakam = 24'ten 7 segment + 1 DP + 3 rakam = 11'e düşürür. İleri akımı ayarlamak için her segment anot hattında akım sınırlayıcı dirençler zorunludur (örneğin, segment başına 10-20 mA). Direnç değeri R = (Vcc - Vf) / If kullanılarak hesaplanabilir; burada Vf tipik ileri gerilimdir (2.6V). 5V besleme ve 15mA hedef akım için: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 ohm. 150 veya 180 ohm'luk bir direnç uygun olacaktır. Tasarımcılar, segment başına tepe akımın 110mA darbe derecesini aşmadığından ve çoklama görev döngüsü dikkate alındığında segment başına ortalama güç dağılımının 70mW'nin altında kaldığından emin olmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTC-571JD, öncelikle AlInGaP LED teknolojisini kullanmasıyla kendini farklılaştırır. 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 çıkışı (daha yüksek parlaklık) ürettiği veya daha düşük bir akımda aynı parlaklığı elde edebildiği, böylece güç verimliliğini artırdığı anlamına gelir. "Hi-Eff. Red" tanımı bu avantajı vurgular. Ayrıca, AlInGaP LED'ler genellikle daha iyi sıcaklık stabilitesine ve daha uzun ömre sahiptir. "Sürekli düzgün segmentler" özelliği, her segment içindeki boşlukları veya düzensiz aydınlatmayı ortadan kaldıran yüksek kaliteli bir maske veya difüzör tasarımını gösterir; bu da görünür şekilde segmentli veya noktalı desenlere sahip ekranlardan üstün, profesyonel, yüksek kaliteli bir görünüm sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: "Bağlantı Yok" pininin (Pin 6) amacı nedir?

C: Bu pin mekanik olarak mevcuttur ancak elektriksel olarak izole edilmiştir. Muhtemelen kalıplama işlemi sırasında mekanik simetri ve stabilite için veya standart pin aralığını korumak için dahil edilmiştir. Herhangi bir devre izine bağlanmamalıdır.

S: Çoklamalı bir konfigürasyonda segment başına ortalama akımı nasıl hesaplarım?

C: Ortalama akım, tepe akımın görev döngüsü ile çarpımıdır. Rakam başına eşit süreli 3 haneli bir çoklama için, her rakamın görev döngüsü 1/3'tür. Bir rakam aktifken her segmenti 20mA ile sürüyorsanız, segment başına ortalama akım 20mA * (1/3) ≈ 6.67mA'dır. Bu ortalama akım, güç dağılımı hesaplamalarında kullanılır.

S: Bu ekranı sabit (çoklamasız) bir akımla sürebilir miyim?

C: Teknik olarak evet, tüm ortak katotları birbirine bağlayarak ve her segment anodunu bağımsız olarak sürerek. Ancak bu, 11 sürücü hattı gerektirir (8 anot + 3 katot birbirine bağlı) ve çoklamaya kıyasla bileşen sayısı ve mikrodenetleyici I/O kullanımı açısından daha az verimlidir. Elektriksel dereceler yine de geçerlidir.

S: "Gri yüz ve beyaz segmentler" ne anlama geliyor?

C: Bu, ekran kapalıyken görünümünü tanımlar. Yüz (arka plan) gridir, bu da kırmızı segmentler aydınlatıldığında kontrastı iyileştirmeye yardımcı olur. Segmentlerin kendisi beyazdır; bu, kırmızı LED ışığının içinden geçtiği, güç verildiğinde parlak kırmızı bir emisyon oluşturan yayıcı malzeme veya maskenin rengidir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici kullanarak basit bir 3 haneli voltmetre tasarlamayı düşünün. Mikrodenetleyici bir gerilimi (0-5V) okur, onu 3 haneli bir sayıya (0.00 ila 5.00) dönüştürür ve LTC-571JD'yi sürer. Sürücü kodu zaman bölmeli çoklamayı uygular. Bir döngüde şu adımları izler: 1) Yüzler basamağı için segment desenini anot portlarına ayarlar, ardından Rakam 1 (pin 12) için katodu etkinleştirir. 2) Kısa bir gecikme bekler (örneğin, 2ms). 3) Rakam 1'i devre dışı bırakır, onlar basamağı için segment desenini ayarlar ve Rakam 2 (pin 9) için katodu etkinleştirir. 4) Birler/ondalık basamağı için Rakam 3 (pin 8) ve ondalık nokta anodu (pin 3) kullanarak tekrarlar. Döngü hızla tekrarlanır, kararlı, sürekli yanan 3 haneli bir sayı illüzyonu yaratır. Her anot hattında, 15-20mA tepe akımı için hesaplanmış uygun akım sınırlayıcı dirençler esastır. Bu tasarım, mikrodenetleyicinin yalnızca bir avuç I/O pinini verimli bir şekilde kullanır.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

LTC-571JD, katı hal yarı iletken ışık emisyonuna dayanır. Temel bileşen AlInGaP LED çipidir. Diyotun bağlantı potansiyelini (yaklaşık 2.1-2.6V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir—bu durumda kırmızı (~640-656 nm). Çipler, ışığı dışarı yansıtmaya yardımcı olarak verimliliği artıran opak bir GaAs substratı üzerine monte edilmiştir. Küçük LED çiplerinden gelen ışık, segmentler için beyaz yayıcı malzeme ve arka plan için gri filtre içeren şekillendirilmiş bir plastik paketten geçer, böylece tanınabilir yedi segmentli sayı şekilleri oluşturulur. Ortak katot çoklama mimarisi, bir rakam için tüm LED'leri paylaşılan bir negatif terminale bağlayan, bireysel rakam kontrolüne izin veren bir elektriksel tasarım seçimidir.

13. Teknoloji Trendleri ve Evrimi

LTC-571JD olgun ve güvenilir bir teknolojiyi temsil etse de, ekran teknolojisinin daha geniş alanı gelişmeye devam etmektedir. Yedi segmentli ekranlardaki trend, daha yüksek verimlilik ve entegrasyona doğru olmuştur. Modern varyantlar, biraz daha iyi performans veya daha küçük çerçeveler için daha da gelişmiş yarı iletken malzemeler veya çip ölçekli paketleme kullanabilir. Ancak, temel çoklamalı LED segment ekranı, basitliği, sağlamlığı, yalnızca sayısal çıkış için düşük maliyeti ve mükemmel görünürlüğü nedeniyle oldukça geçerliliğini korumaktadır. Bu veri sayfasında somutlaşan temel prensipler—verimli malzemeler (AlInGaP), düzgünlük için dikkatli sınıflandırma ve net mekanik/elektriksel özellikler—güvenilir ekran bileşeni tasarımının temelini oluşturmaya devam etmektedir. Yeni tasarımlar için mühendisler, yerleşik kontrolörlü tam entegre modülleri de değerlendirebilir veya alfanümerik esneklik için nokta matris OLED'leri düşünebilir, ancak yüksek parlaklık ve uzun ömür gerektiren saf sayısal uygulamalar için LTC-571JD gibi ekranlar optimal ve kanıtlanmış bir çözüm olmaya devam etmektedir.