LTS-3361JS 0.3 İnç Sarı 7-Segment LED Gösterge Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 7.62mm - İleri Gerilim 2.6V - Güç 40mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-3361JS, net ve parlak sayısal veya sınırlı alfanümerik gösterge gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, 7-segment alfanümerik bir LED gösterge modülüdür. Temel işlevi, kompakt bir form faktöründe son derece okunabilir bir görsel çıktı sağlamaktır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu cihaz, tüketici elektroniği, endüstriyel enstrümantasyon ve temel sayısal göstergelerde güvenilirlik ve performans için tasarlanmıştır. Veri sayfasından çıkarılan temel avantajları arasında0.3 inç (7.62mm) rakam yüksekliğibulunur; bu, boyut ve okunabilirlik arasında iyi bir denge sunar. Özellikleri arasındasürekli düzgün segmentleryer alır; bu, yanan segmentlerde görünür boşluklar olmadan temiz, profesyonel bir karakter görünümü sağlar. Gösterge,yüksek parlaklık ve yüksek kontrastile öne çıkar; bu, şeffaf olmayan bir alt tabaka üzerinde AlInGaP yarı iletken teknolojisinin kullanımıyla sağlanır ve aydınlatılmış koşullarda bile canlı bir çıktı garanti eder. Geniş birgörüş açısıçeşitli bakış açılarından görünürlüğü artırır. Ayrıca, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da üretim partilerinde sınıflandırma ve tutarlılık sağlar. Birincil hedef pazarlar arasında panel metreler, ev aletleri, test ekipmanları ve basit, verimli bir sayısal ekran gerektiren herhangi bir cihaz bulunur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Aşağıdaki bölüm, veri sayfasında belirtilen temel teknik parametrelerin ayrıntılı ve nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, bu gösterge cihazının işlevinin merkezindedir. Cihaz,AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) sarı LED çiplerikullanır. Bu malzeme sistemi, sarı-turuncu-kırmızı spektrumunda yüksek verimliliği ve kararlılığı ile bilinir. Çipler,şeffaf olmayan bir GaAs alt tabakaüzerine üretilmiştir; bu, ışığın çipin arkasından kaçmasını önleyerek daha fazla ışığın öne yönlendirilmesine yardımcı olur ve kontrastı iyileştirir. Paketinbeyaz segmentli gri bir yüzüvardır; bu, segmentler yanmadığında kontrastı daha da artırır. Ta=25°C'deki ölçülen temel parametreler şunlardır:

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V): İleri akımda (I_F=1mA) 200 μcd (min) ile 600 μcd (max) arasında değişir. Tipik değer bu aralıkta ima edilir. Bu şiddet, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir filtre kullanılarak ölçülür.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p): Tipik olarak 588 nm'dir, bu da onu görünür spektrumun sarı bölgesine yerleştirir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): Tipik olarak 587 nm'dir, tepe dalga boyuna çok yakındır ve nispeten saf bir sarı renk olduğunu gösterir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): Yaklaşık 15 nm'dir; bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya renk bant genişliğini tanımlar.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı: Maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir. Bu, aynı rakam içinde, aynı sürücü akımında, en parlak segmentin şiddetinin en sönük segmentin şiddetinden iki kattan fazla olmaması gerektiği anlamına gelir; bu da düzgünlük sağlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, güvenilir kullanım için çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar.

• Mutlak Maksimum Değerler:
  • Segment Başına Güç Dağılımı: 40 mW.
  • Segment Başına Tepe İleri Akım: 60 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliği).
  • Segment Başına Sürekli İleri Akım: 25°C'de 25 mA, 25°C üzerinde lineer olarak 0.33 mA/°C oranında düşürülür.
  • Segment Başına Ters Gerilim: 5 V.
  • Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı: -35°C ila +85°C.
  • Lehimleme Sıcaklığı: Oturma düzleminin 1.6mm altında, en fazla 3 saniye için maksimum 260°C.
• Ta=25°C'de Elektriksel/Optik Karakteristikler:
  • Segment Başına İleri Gerilim (V_F): Tipik olarak 2.6V, I_F=20mA'de maksimum 2.6V. Minimum değer 2.05V'dur.
  • Segment Başına Ters Akım (I_R): V_R=5V'de maksimum 100 μA.

2.3 Termal Karakteristikler

Termal yönetim, sürekli ileri akım için düşürme özelliği aracılığıyla dolaylı olarak ele alınır. Ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerindeki her bir derece için akım 0.33 mA azaltılmalıdır. Bu, uzun vadeli güvenilirliği korumak ve hızlandırılmış lümen azalmasını veya felaket arızasını önlemek için çok önemlidir. -35°C ila +85°C'lik geniş çalışma sıcaklığı aralığı, çeşitli çevre koşulları için sağlamlığı gösterir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın açıkça"ışık şiddeti için kategorize edildiğini"belirtir. Bu, üretim sonrası bir sınıflandırma veya ayırma işlemine atıfta bulunur. Yarı iletken epitaksiyel büyüme ve çip üretimindeki doğal varyasyonlar nedeniyle, aynı üretim partisinden gelen LED'ler biraz farklı optik çıktılara sahip olabilir. Sınıflandırma, her bir birimin ışık şiddetini ölçmeyi ve onları belirli şiddet aralıklarına (sınıflara) gruplamayı içerir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip göstergeleri seçmelerine olanak tanır, böylece çok haneli bir göstergede birden fazla rakam arasında düzgün bir görünüm sağlanır. Veri sayfası genel min (200 μcd) ve max (600 μcd) aralığını sağlar; belirli sınıf kodları tipik olarak ayrı dokümantasyonda veya sipariş bilgilerinde tanımlanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler tipik olarak şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi: İleri gerilim (V_F) ve ileri akım (I_F) arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu eğri doğrusal değildir; AlInGaP için yaklaşık 2V civarında bir açılma gerilimi vardır, ardından gerilimdeki küçük artışlarla akım hızla artar. Bu, akım sınırlayıcı dirençlerin veya sabit akım sürücülerinin önemini vurgular.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (I_Vvs. I_F): Bu eğri, ışık çıktısının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta lineerdir, ancak çok yüksek akımlarda termal ve verimlilik düşüşü nedeniyle doyuma ulaşır.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı: Bu eğri, eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıktısındaki azalmayı gösterir; özellikle maksimum değerlere yakın çalışırken uygun termal tasarımın gerekliliğini vurgular.
• Spektral Dağılım: Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, ~15 nm yarı genişlikle 587-588 nm civarında merkezlenmiştir ve sarı renk noktasını doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Boyutlar ve Dış Hat

Paket, standart tek haneli bir 7-segment LED göstergedir. Veri sayfası bir "PAKET BOYUTLARI" çizimi içerir (ayrıntılar burada tam olarak çıkarılmamıştır). Kritik notlar, aksi belirtilmedikçe tüm boyutların milimetre cinsinden olduğunu ve toleransların ±0.25 mm (0.01") olduğunu belirtir. Bu tolerans, PCB ayak izi tasarımında uygun oturma ve hizalama sağlamak için önemlidir.

5.2 Pin Bağlantısı ve Polarite Tanımlama

Cihazortak katotkonfigürasyonuna sahiptir. Bu, LED segmentlerinin tüm katotlarının (negatif terminallerinin) dahili olarak birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Pin bağlantısı açıkça tanımlanmıştır:

1. Ortak Katot
2. Anot F
3. Anot G
4. Anot E
5. Anot D
6. Ortak Katot (Not: Pin 1 ve 6 her ikisi de ortak katottur, muhtemelen düzen esnekliği veya daha düşük direnç için)
7. Anot DP (Ondalık Nokta)
8. Anot C
9. Anot B
10. Anot A

Dahili devre şeması, ortak katot bağlantısının pin 1 & 6'ya, A-G ve DP segmentleri için ayrı anotlara sahip olduğunu gösterir. Parça numarası açıklamasındaki "RT. HANDE DECIMAL" notu, sağ el ondalık nokta yerleşimini önerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası kritik bir lehimleme özelliği sağlar: paket, maksimum260°C sıcaklığa en fazla 3 saniyedayanabilir, bu ölçüm oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altında yapılır. Bu standart bir reflow lehimleme profil kısıtlamasıdır. Tasarımcılar, PCB montaj süreçlerinin (dalga veya reflow lehimleme olsun) bu sınıra uyduğundan emin olmalıdır; aksi takdirde dahili LED çiplerine, tel bağlantılarına veya plastik pakete zarar verebilir. Montaj öncesi ve sonrasında depolama sıcaklık aralığına (-35°C ila +85°C) da uyulmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, tek, yüksek görünürlüklü bir rakam gerektiren uygulamalar için idealdir: güç kaynaklarında voltaj/akım göstergeleri, termostatlarda veya fırınlarda sıcaklık göstergeleri, zamanlayıcı sayaçlar, basit skorboardlar veya ağ ekipmanları ve cihazlar üzerindeki durum göstergeleri.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi: Ortak katot bir cihaz olarak, katotlar (pin 1/6) toprağa veya bir akım havuzuna bağlanmalıdır. Her segment anodu, birakım sınırlayıcı dirençüzerinden sürülmelidir. Direnç değeri, besleme gerilimi (V_CC), LED ileri gerilimi (V_F, güvenilirlik için maksimum 2.6V kullanın) ve istenen ileri akım (I_F) temel alınarak hesaplanır. Örneğin, 5V besleme ve I_F=10mA hedefiyle: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω. 220 Ω veya 270 Ω'luk bir direnç uygun olacaktır.
• Çoklama: Çok haneli göstergeler için bu rakam çoklanabilir. Bağımsız anotlara ve ortak bir katoda sahip olduğundan, farklı rakamların katotlarının hızla değiştirildiği çoklamalı tasarımlar için çok uygundur.
• Parlaklık Kontrolü: Parlaklık, ileri akım değiştirilerek (mutlak sınırlar içinde) veya sürücü sinyallerinde darbe genişlik modülasyonu (PWM) kullanılarak ayarlanabilir.
• Görüş Açısı: Geniş görüş açısı, mekanik muhafaza tasarımı sırasında dikkate alınmalıdır; böylece gösterge son kullanıcı tarafından görülebilir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaP veya GaAsP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, LTS-3361JS'deki AlInGaP teknolojisi önemli ölçüdedaha yüksek ışık verimliliği ve parlaklıksunar. Fosfor dönüşümü kullanan bazı beyaz veya mavi LED'lerle karşılaştırıldığında, AlInGaPdoğrudan yarı iletkenden gelen saf, doygun bir renksağlar; bu genellikle zaman ve sıcaklık karşısında daha iyi kararlılık sunar. Şeffaf olmayan alt tabaka, ışığın her yöne kaçması nedeniyle daha düşük kontrasta yol açabilen, daha ucuz göstergelerden önemli bir farklılaştırıcıdır. Şiddet için kategorizasyon (sınıflandırma), tutarlılık gerektiren uygulamaları hedefleyen kaliteli bir bileşenin işaretidir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: İki ortak katot pini (1 ve 6) olmasının amacı nedir?

A: Bu, PCB yönlendirmesi için tasarım esnekliği sağlar. Tüm segmentleri yüksek akımda aynı anda sürerken tek bir pinden geçen akım yoğunluğunu azaltmaya yardımcı olabilir ve iki toprak bağlantı noktası sunarak kart düzenini kolaylaştırabilir.

S: Bu göstergeyi doğrudan bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

A: Evet, ancak önemli uyarılarla. Tipik bir MCU pini, sürekli akım derecesi dahilinde olan 20-25mA'ye kadar kaynak/havuz yapabilir. Ancak, her segment için MUTLAKA seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. LED'i doğrudan pine bağlamayın. Ayrıca, birden fazla segment yandığında MCU'nun güç kaynağından veya toprak pininden gelen toplam akımın paket sınırlarını aşmadığından emin olun.

S: İleri gerilim "2.05 2.6 V" olarak listelenmiş. Bu ne anlama geliyor?

A: Bu, ileri gerilim aralığını gösterir. Beklenen minimum V_F2.05V'dur ve I_F=20mA'de ölçüldüğünde maksimum 2.6V'dur. Sürücü devrenizi, en kötü durumdaki (en yüksek) V_Fvarsayarak tasarlamalısınız; böylece tüm birimlerde istenen akımı sağlamak için yeterli gerilim marjı olur.

S: "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" ifadesi tasarımım için ne anlama geliyor?

A: Bu, sipariş verirken belirli bir parlaklık sınıfından parçalar talep edebileceğiniz anlamına gelir. Çok haneli bir cihaz yapıyorsanız, tüm göstergeler için aynı sınıf kodunu belirtmek, hepsinin neredeyse aynı parlaklığa sahip olmasını ve profesyonel, düzgün bir görünüm elde etmenizi sağlar.

10. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Çalışma prensibi, yarı iletken elektrolüminesansa dayanır. AlInGaP çipi, bir p-n eklemi oluşturan birden fazla epitaksiyel katmandan oluşur. Eklem açılma gerilimini (~2V) aşan bir ileri öngerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler eklem boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) şeklinde salınır. AlInGaP alaşımının belirli bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir - bu durumda sarı (~587 nm). Şeffaf olmayan GaAs alt tabakası, ışığı iletmek yerine emer; bu da genel ileri ışık çıkışını ve kontrastı iyileştirir. Çipten yayılan ışık, görüş açısını artırmak için şekillendirilmiş kapsülleyici epoksi lensinden geçer ve gri yüzey üzerine basılmış beyaz segment desenini aydınlatarak tanınabilir 7-segment karakteri oluşturur.

11. Gelişim Trendleri

Bu olgun bir ürün olsa da, ekran teknolojisindeki trendler gelişmeye devam etmektedir. Daha fazla bilgi içeriği için daha yüksek yoğunluklu ve tam matris adreslenebilir ekranlara (nokta matris veya OLED gibi) doğru genel bir eğilim vardır. Ancak, basit sayısal göstergeler için 7-segment LED'ler,basitlik, sağlamlık, düşük maliyet ve mükemmel okunabilirliklerinedeniyle popülerliğini korumaktadır. Bu tür cihazların gelecekteki versiyonları, pil ile çalışan cihazlar için daha düşük güç tüketimi sağlayacak daha yüksek verimliliğe veya paket içinde sürücü IC'lerin entegrasyonuna ("akıllı göstergeler") odaklanabilir. GaN-on-Si gibi gelişmiş malzemelerin veya iyileştirilmiş fosforların kullanımı, tek renkli göstergeler için mevcut renk gamını ve verimliliği de genişletebilir. Bununla birlikte, LTS-3361JS gibi ortak katot, AlInGaP tabanlı 7-segment göstergelerin temel tasarımı ve uygulamasının, öngörülebilir gelecekte maliyet duyarlı, yüksek güvenilirlikli uygulamalarda geçerliliğini koruması beklenmektedir.