LTS-3403LJS LED Gösterge Veri Sayfası - 0,8 İnç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Sarı - 2,6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-3403LJS, net ve düşük güçlü sayısal gösterim gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, yedi segmentli alfanümerik bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, yüksek okunabilirliğe sahip bir dijital okuma sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, LED çiplerinde Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır. Bu çipler, opak olmayan Galyum Arsenür (GaAs) bir alt tabaka üzerine üretilmiştir. Bu özel malzeme kombinasyonu, belirgin bir sarı ışık yayılımı üretmek üzere tasarlanmıştır. Gösterge, beyaz segment işaretlemelerine sahip gri bir ön panele sahiptir; bu da çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artırır. Ortak katot tipi bir gösterge olarak sınıflandırılır; bu, çok haneli uygulamalarda çoğullamayı basitleştirmek için standart bir konfigürasyondur. Bu bileşenin hedef pazarı, endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, tüketici cihazları, otomotiv gösterge panelleri (kritik olmayan göstergeler için) ve güvenilir, tek haneli bir sayısal gösterge gerektiren herhangi bir gömülü sistemi içerir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, gösterge işlevselliğinin merkezinde yer alır. Ana parametre olan Ortalama Işık Şiddeti (Iv), 1mA ileri akım (IF) ile sürüldüğünde minimum 320 µcd, tipik değer 900 µcd olarak belirtilmiş olup maksimum bir değer belirtilmemiştir. Bu, kapalı mekan kullanımına uygun parlak bir çıkışı gösterir. Işık çıkışı, IF=20mA'da 588 nm'lik bir Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp) ve 587 nm'lik bir Baskın Dalga Boyu (λd) ile karakterize edilir; bu da yayılımını görünür spektrumun sarı bölgesine kesin olarak yerleştirir. Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ) 15 nm'dir; bu, minimum spektral yayılımla nispeten saf bir renk anlamına gelir. Segmentler arası ışık şiddeti eşleşmesinin 2:1 oranı içinde garanti edilmesi, rakam boyunca düzgün bir parlaklık sağlar; bu da estetik ve okunabilirlik açısından kritik öneme sahiptir. Tüm fotometrik ölçümler, CIE (Uluslararası Aydınlatma Komisyonu) standart fotopik göz tepki eğrisi ile uyumludur.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, güvenilir kullanım için çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar. Mutlak Maksimum Değerler sert sınırları belirler: Segment başına 70 mW Güç Dağılımı, segment başına 60 mA Tepe İleri Akım (darbe koşullarında: 1/10 görev döngüsü, 0,1ms darbe genişliği) ve 25°C'de segment başına 25 mA Sürekli İleri Akım (0,33 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır). Segment başına maksimum Ters Gerilim 5 V'dur. Standart çalışma koşullarında (Ta=25°C), test akımı 10mA iken segment başına İleri Gerilim (VF) 2,05V (min) ile 2,6V (maks) arasında değişir. Ters Akım (IR), tam ters gerilim olan 5V'da maksimum 100 µA'dır; bu da iyi diyot karakteristiklerini gösterir.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

Cihaz, -35°C ila +85°C arasında bir Çalışma Sıcaklığı Aralığı için derecelendirilmiştir ve aynı Depolama Sıcaklığı Aralığına sahiptir. Bu geniş aralık, iklim kontrollü olmayan ortamlardaki uygulamalar için uygun olmasını sağlar. Kritik bir montaj parametresi, Lehim Sıcaklığı derecelendirmesidir: cihaz, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1,59 mm) altındaki bir noktada 260°C'de 3 saniye dayanabilir. Bu, dalga veya yeniden akış lehimleme işlemleri için standart bir derecelendirmedir, ancak bu termal profili aşmamaya dikkat edilmelidir.

3. Sınıflandırma ve Kategorizasyon Sistemi

Veri sayfası, cihazların "Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini" açıkça belirtmektedir. Bu, birimlerin standart bir test koşulunda (muhtemelen IF=1mA) ölçülen ışık çıkışlarına göre sıralanıp etiketlendiği bir sınıflandırma süreci anlamına gelir. Bu, tasarımcıların belirli bir uygulama için veya bir üretim serisi boyunca tutarlı parlaklığa sahip parçaları seçmesine olanak tanır; böylece çok haneli göstergelerde görsel düzgünlük sağlanır. Bu belgede ayrıntılı olarak açıklanmamış olsa da, bu tür göstergeler için tipik sınıflandırma, yoğunluk aralıklarına göre sıralamayı içerebilir (örn., Iv > 500 µcd, Iv > 700 µcd). Sıkı 2:1 ışık şiddeti eşleştirme oranı, tek bir cihaz içindeki başka bir performans kategorizasyonu biçimidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan veri sayfası alıntısı "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunsa da, belirli grafikler metne dahil edilmemiştir. Tipik olarak, bir LED gösterge için bu tür eğriler şunları içerir:İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi): Bu grafik, üstel ilişkiyi gösterir ve tasarımcıların uygun akım sınırlayıcı dirençleri seçmesine yardımcı olur. Dirsek gerilimi, tipik VF değeri olan 2,6V civarındadır.Işık Şiddeti - İleri Akım (L-I Eğrisi): Bu, ışık çıkışının akımla, maksimum derecelendirilmiş sınırlara kadar nasıl arttığını gösterir. Normal çalışma aralığında genellikle doğrusaldır.Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Bu eğri, eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir; yüksek sıcaklık veya yüksek akım uygulamaları için önemlidir.Bağıl Spektral Güç Dağılımı: Belirtilen 15 nm yarı genişlikle, 587-588 nm civarında merkezlenmiş, dalga boyları boyunca yayılan ışığın yoğunluğunu gösteren bir çizim.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LTS-3403LJS, bir baskılı devre kartı (PCB) üzerine delikli montaj veya bir sokete takılma için uygun standart bir çift sıralı paket (DIP) formatında gelir. Paket boyutları, genel toleransı ±0,25 mm olacak şekilde milimetre cinsinden verilmiştir. Temel mekanik özellikler, gösterilen karakterin fiziksel boyutunu tanımlayan 0,8 inç (20,32 mm) rakam yüksekliğini içerir. Gri yüz ve beyaz segmentler, paket kalıplamanın bir parçasıdır. Pin düzeni, standart PCB düzenleri ve soketlerle uyumluluk için tasarlanmıştır.

6. Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Cihazın 17 pinli bir konfigürasyonu vardır, ancak tüm pinler aktif değildir. Pin bağlantısı şu şekildedir: Pin 2: A segmenti anodu, Pin 3: F segmenti anodu, Pin 4, 6, 12, 17: Ortak Katot (tümü dahili olarak bağlı), Pin 5: E segmenti anodu, Pin 7: Sol Ondalık Nokta (L.D.P) anodu, Pin 10: Sağ Ondalık Nokta (R.D.P) anodu, Pin 11: D segmenti anodu, Pin 13: C segmenti anodu, Pin 14: G segmenti anodu, Pin 15: B segmenti anodu. Pin 1, 8, 9 ve 16 "PIN YOK" (bağlı değil) olarak listelenmiştir. Dahili devre şeması, tüm LED segment katotlarının dahili olarak ortak katot pinlerine bağlandığı bir ortak katot konfigürasyonunu gösterir. Her segment anodu ayrı ayrı erişilebilir. İki ondalık nokta (sol ve sağ) da kendi anotlarına sahip ayrı LED'lerdir.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan birincil kılavuz, mutlak maksimum lehim sıcaklığı profilidir: oturma düzleminin 1,59 mm (1/16") altında ölçüldüğünde 260°C'de 3 saniye. Bu, dalga lehimleme işlemleri için kritiktir. Manuel lehimleme için sıcaklık kontrollü bir havya kullanılmalı ve dahili çip ve plastik pakete ısı hasarını önlemek için pin başına temas süresi en aza indirilmelidir. Cihaz, nem emilimini önlemek için belirtilen sıcaklık aralığında (-35°C ila +85°C) kuru bir ortamda saklanmalıdır; aksi takdirde kullanımdan önce uygun şekilde kurutulmazsa yeniden akış sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, tek, yüksek görünürlüklü bir sayısal rakam gerektiren uygulamalar için idealdir. Örnekler şunları içerir:Enstrümantasyon: Panel metreler, frekans sayaçları, zamanlayıcılar.Tüketici Elektroniği: Mikrodalga fırın saat göstergesi, termostat okuması, banyo terazisi.Endüstriyel KontrollerOtomotiv Yan Sanayi: Yardımcı göstergeler (gerilim, sıcaklık).Eğitim Kitleri: Dijital elektronik ve mikrodenetleyici arayüzü öğretimi için.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sınırlama: Her segment anodu, bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden sürülmelidir. Direnç değeri (R), R = (Vcc - VF) / IF formülü kullanılarak hesaplanır; burada Vcc besleme gerilimi, VF ileri gerilim (güvenilirlik için maksimum değer kullanın) ve IF istenen ileri akımdır (25 mA DC'yi aşmamalıdır). 5V besleme ve IF=10mA için, R = (5 - 2,6) / 0,01 = 240 Ohm'dur.Sürücü Devresi: Ortak katot olduğu için, katotlar tipik olarak toprağa (veya çoğullama için bir anahtarlama transistörüne) bağlanır ve segmentleri aydınlatmak için anotlar yüksek seviyeye çekilir. Mikrodenetleyiciler veya özel ekran sürücü entegreleri (74HC595 kaydırmalı kaydediciler veya MAX7219 gibi) yaygın olarak kullanılır.Çoğullama: Çok haneli göstergeler için, her hanenin segment verileri sunulurken sırayla her hanenin ortak katodu etkinleştirilerek birden fazla LTS-3403LJS birimi çoğullanabilir. Bu, gereken G/Ç pin sayısını azaltır.Görüş Açısı: Geniş görüş açısı, göstergeye eksen dışı konumlardan bakılabilen uygulamalar için faydalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-3403LJS, öncelikleAlInGaP Sarı LED teknolojisinikullanmasıyla kendini farklılaştırır. Standart GaP (daha az verimli, daha yeşilimsi sarı üretir) veya filtrelenmiş ışık gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP daha yüksek ışık verimliliği ve daha doygun, saf sarı bir renk sunar.Beyaz segmentli gri yüz, LED'ler kapalıyken mükemmel kontrast sağlar; bu da rakam hatlarının her zaman görünür olmasını sağlar, tamamen siyah yüzlerin aksine.Düşük güç tüketimi(verimli LED'ler ve düşük VF sayesinde), pil ile çalışan cihazlar için uygun hale getirir.Işık şiddeti için kategorizasyon, parlaklık tutarlılığını sağlayan temel bir kalite farklılaştırıcısıdır; bu, düşük maliyetli göstergelerde her zaman garanti edilmez.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Ortak katot ve ortak anot arasındaki fark nedir?

C: Ortak katot bir göstergede, tüm LED katotları birbirine bağlıdır. Bir segmenti yakmak için, anodu yüksek seviyeye (Vcc'ye) çekilirken ortak katot düşük seviyeye (toprağa) bağlanır. Ortak anotta ise bunun tersi geçerlidir. LTS-3403LJS ortak katottur.

S: Bu göstergeyi doğrudan bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Evet, ancak önemli uyarılarla. Bir mikrodenetleyici pini yalnızca sınırlı bir akım sağlayabilir/sürebilir (genellikle 20-25mA). Sürdüğünüz her segment için bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Ayrıca, bir porttan aynı anda birden fazla segment sürüyorsanız, toplam akımın mikrodenetleyicinin toplam port veya çip akım sınırını aşmadığından emin olun. Bir sürücü entegresi kullanmak genellikle daha güvenlidir.

S: "I.C. Uyumlu" ne anlama gelir?

C: Göstergenin elektriksel karakteristiklerinin (ileri gerilim, akım gereksinimleri), standart entegre devre (IC) çıkışlarının (TTL veya CMOS mantık aileleri veya mikrodenetleyiciler gibi) çıkış gerilimi ve akım sağlama/sürme kapasiteleri içinde olduğu anlamına gelir; özellikle uygun akım sınırlayıcı dirençlerle kullanıldığında.

S: Bir segment için direnç değerini nasıl hesaplarım?

C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (Besleme Gerilimi - LED İleri Gerilimi) / İstenen LED Akımı. Parçalar arası varyasyonla bile akımın asla aşılmamasını sağlayan muhafazakar bir tasarım için daima veri sayfasındaki maksimum VF'yi (2,6V) kullanın.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Vaka Çalışması: Arduino ile Tek Haneli Bir Sayaç Oluşturmak.Hedef, 0'dan 9'a kadar artan bir sayaç oluşturmaktır.Bileşenler: Arduino Uno, LTS-3403LJS, sekiz adet 220Ω direnç (A-G segmentleri ve ondalık nokta için birer tane), bir breadboard ve jumper kablolar.Kablolama: Göstergenin ortak katot pinlerini (4,6,12,17) Arduino GND'ye bağlayın. Her segment anodunu (pin 2,3,5,7,10,11,13,14,15) bir 220Ω akım sınırlayıcı direnç üzerinden ayrı bir Arduino dijital pinine (örn., 2'den 10'a kadar) bağlayın.Yazılım: Arduino kodunda, rakamları (0-9) yakılması gereken segment kombinasyonlarına (bir "segment haritası") eşleyen bir dizi tanımlayın. Döngüde, 0-9 arası rakamları döndürün, segment haritasını kullanarak ilgili segmentleri aydınlatmak için doğru Arduino pinlerini YÜKSEK seviyeye ayarlayın, bir saniye bekleyin, ardından ekranı temizleyin ve bir sonraki rakama geçin. Bu örnek, doğrudan sürüş, akım sınırlama ve ortak katot kullanımını gösterir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTS-3403LJS,Işık Yayan Diyot (LED)teknolojisine dayanır. Bir LED, yarı iletken bir p-n eklem diyotudur. İleri yönde polarmalandığında (p tarafına n tarafına göre pozitif gerilim uygulandığında), n bölgesinden elektronlar ve p bölgesinden oyuklar eklem bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde enerji açığa çıkarır. Standart bir silikon diyotta bu enerji ısı olarak salınır. AlInGaP gibi doğrudan bant aralıklı bir yarı iletkende ise bu enerjinin önemli bir kısmı foton (ışık) olarak salınır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlInGaP alaşımları, spektrumun kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı bölgelerinde ışık yayılımına karşılık gelen bir bant aralığına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Veri sayfasında bahsedilen "opak olmayan GaAs alt tabaka", AlInGaP katmanlarının üzerine büyütüldüğü temel dilimdir. Opak olmayan doğası, ışığı yukarı yansıtmaya yardımcı olarak çipin üstünden toplam ışık çıkarma verimliliğini artırır.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

Bu özel veri sayfası 2001 tarihli olsa da, temeldeki AlInGaP teknolojisi o zamanlar yüksek parlaklıklı sarı, turuncu ve kırmızı LED'ler üretmek için önemli bir ilerlemeyi temsil ediyordu. Bu renkler için eski, daha az verimli GaAsP ve GaP gibi teknolojilerin yerini büyük ölçüde aldı. Daha geniş ekran teknolojisi manzarasında, LTS-3403LJS gibi ayrık yedi segmentli LED göstergeler, yeni tasarımlarda büyük ölçüde daha entegre çözümlerle değiştirilmiştir. Bunlar şunları içerir:Nokta Matris LED GöstergelerveOLED Göstergeler, tam alfanümerik ve grafik yetenekleri sunar.Entegre Gösterge Modülleridahili denetleyicilerle (I2C, SPI) arayüzü basitleştirir.LCD'lerultra düşük güç uygulamaları için. Ancak, ayrık yedi segmentli LED'ler, belirli avantajlarının en önemli olduğu nişlerde geçerliliğini korumaktadır: aşırı basitlik, çok yüksek parlaklık ve kontrast, geniş görüş açıları, sağlamlık, tek haneli ihtiyaçlar için düşük maliyet ve bazen istenen belirgin "retro" estetik. Ayrıca dijital elektronik öğrenmek için temel eğitim araçlarıdır.