LTS-5703AKF 0.56 İnç Sarı-Turuncu 7 Segment LED Ekran Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 14.22mm - İleri Gerilim 2.6V - Güç Dağılımı 70mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-5703AKF, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek performanslı, tek haneli, yedi segmentli bir LED ekran modülüdür. 0.56 inç (14.22 mm) rakam yüksekliği özelliğiyle, orta mesafeden okunabilirliğin önemli olduğu orta boy paneller ve ölçüm cihazları için uygundur. Cihaz, belirgin bir sarı-turuncu ışık yayılımı üretmek için Galyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde gelişmiş Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanır. Bu malzeme sistemi, yüksek verimliliği ve mükemmel parlaklığı ile bilinir. Ekran, çeşitli aydınlatma koşullarında optimum karakter görünümü için yüksek kontrast sağlayan, beyaz segmentli açık gri bir yüze sahiptir.

Temel avantajları arasında düşük güç gereksinimi, yüksek parlaklık, geniş görüş açısı ve katı hal güvenilirliği bulunur. Segmentler sürekli ve düzgün olacak şekilde tasarlanmıştır, bu da tutarlı ve profesyonel bir görsel çıktı sağlar. Cihaz, ışık şiddeti için sınıflandırılmıştır ve çevresel düşünceleri olan modern elektronik tasarımlar için uygun, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette sunulur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Elektriksel Özellikler

Elektriksel parametreler, güvenilir kullanım için çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar. Mutlak maksimum değerler, kalıcı hasarı önlemek için aşılmaması gereken sınırları belirtir. Segment başına sürekli ileri akım, 25°C'de 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve ortam sıcaklığı yükseldikçe 0.33 mA/°C'lik doğrusal bir güç azaltma faktörü uygulanır. Darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilen tepe ileri akım 60 mA'dır. Segment başına maksimum güç dağılımı 70 mW'dır. Ters gerilim dayanım kapasitesi 5 V'dur. İleri gerilim (V_F) segment başına, standart test akımı olan 20 mA ile sürüldüğünde tipik olarak 2.05V ile 2.6V arasında değişir. Ters akım (I_R), 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum 100 µA olarak belirtilmiştir.

2.2 Optik Özellikler

Optik performans, işlevinin merkezindedir. Ortalama ışık şiddeti (I_V) önemli bir metrik olup, minimum 800 µcd, tipik değer 1667 µcd'dir ve I_F= 1 mA test koşulu altında maksimum değer belirtilmemiştir. Bu yüksek parlaklık iyi görünürlük sağlar. Renk özellikleri dalga boyu ile tanımlanır: tepe emisyon dalga boyu (λ_p) tipik olarak 611 nm'dir ve baskın dalga boyu (λ_d) tipik olarak 605 nm'dir, her ikisi de I_F= 20 mA'de ölçülmüştür ve çıktıyı kesin olarak sarı-turuncu spektrumuna yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) yaklaşık 17 nm'dir, bu nispeten saf bir renk emisyonunu gösterir. Segmentler arası ışık şiddeti eşleşmesinin (benzer aydınlatılmış alanlar için) maksimum oranı 2:1'dir, bu da rakam genelinde düzgünlüğü sağlar.

2.3 Termal ve Çevresel Değerler

Cihaz, -35°C ila +85°C arasında bir çalışma sıcaklığı aralığı ve -35°C ila +85°C arasında bir depolama sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir. Bu geniş aralık, endüstriyel kontrollerden tüketici elektroniğine kadar çeşitli ortamlarda kullanıma uygun hale getirir. Montaj için, lehim sıcaklığı, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.59 mm) altında ölçüldüğünde 3 saniye boyunca 260°C olarak belirtilmiştir; bu, dalga veya reflow lehimleme işlemleri için standart bir referanstır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Sınıflandırılmış" olduğunu belirtir. Bu, ölçülen ışık çıkışına dayalı bir sınıflandırma veya ayırma işlemini ifade eder. LED üretiminde, benzer performans özelliklerine (ışık şiddeti (parlaklık), ileri gerilim, baskın dalga boyu gibi) sahip bileşenleri gruplamak için sınıflar oluşturulur. Belirli bir sınıftan satın alarak, tasarımcılar bir üründeki birden fazla ekran arasında parlaklık tutarlılığını sağlayabilir, rakamlar veya birimler arasında fark edilebilir değişikliklerden kaçınabilir. Bu belgede spesifik sınıf kodları veya aralıkları detaylandırılmamış olsa da, tasarımcılar uygulamalarında görsel bütünlüğü garanti altına almak için üretim planlamasında üreticinin detaylı sınıflandırma dokümantasyonuna başvurmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür eğriler LED dokümantasyonunda standarttır ve tasarım için çok önemlidir. Genellikle şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle doğrusal değildir; çok yüksek akımlarda termal etkiler nedeniyle verim düşer.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Bu, akım sınırlama devresini tasarlamak için gerekli olan diyodun IV karakteristiğini gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir ve yüksek parlaklık veya yüksek görev döngüsü uygulamalarında termal yönetimin önemini vurgular.
• Spektral Dağılım:Bağıl şiddetin dalga boyuna karşı çizildiği, yayılan rengin şeklini ve saflığını gösteren bir grafik.

Tasarımcılar, uygun sürücü akımlarını seçmek, termal güç azaltmayı anlamak ve standart olmayan koşullar altındaki performansı tahmin etmek için bu eğrileri kullanmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz standart bir LED ekran paketinde gelir. Paket boyut çizimi (metinde atıfta bulunulmuş ancak detaylandırılmamıştır) tipik olarak modülün toplam uzunluğunu, genişliğini ve yüksekliğini, segment pencere boyutlarını ve on pimin hassas aralığını ve çapını gösterir. Önemli mekanik notlar şunlardır: aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart toleranslar ±0.25 mm'dir. Pim ucu kayması için ek bir ±0.4 mm toleransa izin verilir; bu, PCB ayak izi tasarımı ve otomatik montaj işlemleri için önemlidir. Pin bağlantı şeması açıkça sağlanmıştır ve A-G segmentleri, ondalık noktası (D.P.) ve iki ortak katot pimi için her bir pinin işlevini tanımlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan birincil montaj kılavuzu lehim sıcaklığı spesifikasyonudur: cihaz, oturma düzleminin 1.59 mm (1/16 inç) altındaki bir noktada 3 saniye boyunca 260°C sıcaklığa dayanabilir. Bu, reflow lehimleme profilleri için kritik bir parametredir. Tasarımcılar, reflow fırın profillerinin bileşen bacaklarında bu sıcaklık-zaman kombinasyonunu aşmadığından emin olmalıdır; aksi takdirde iç tel bağlantılarına veya LED çipine zarar verebilir. Statik hassas cihazlar için standart taşıma önlemlerine uyulmalıdır. Geniş depolama sıcaklığı aralığı (-35°C ila +85°C), envanter yönetiminde esneklik sağlar.

7. İç Devre ve Pin Konfigürasyonu

İç devre şeması ortak katot konfigürasyonunu gösterir. Bu, LED segmentlerinin tüm katotlarının (negatif terminallerinin) dahili olarak birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. LTS-5703AKF'nin dahili olarak bağlı iki ortak katot pimi (pin 3 ve pin 8) vardır. Bu, PCB düzeninde esneklik sağlar. Her segmentin (A, B, C, D, E, F, G) ve ondalık noktasının (D.P.) anotları (pozitif terminalleri) ayrı pinlere çıkarılmıştır. Pin bağlantısı şu şekildedir: Pin 1: E, Pin 2: D, Pin 3: Ortak Katot, Pin 4: C, Pin 5: D.P., Pin 6: B, Pin 7: A, Pin 8: Ortak Katot, Pin 9: F, Pin 10: G. Bir segmenti aydınlatmak için, ilgili anot pinine (bir akım sınırlama direnci üzerinden) pozitif bir gerilim uygulanmalı, ortak katot pin(ler)i ise toprağa bağlanmalıdır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, net, tek haneli sayısal okuma gerektiren herhangi bir cihaz için idealdir. Yaygın uygulamalar şunlardır: test ve ölçüm ekipmanları (multimetreler, frekans sayaçları), endüstriyel kontrol panelleri, tıbbi cihazlar, tüketici cihazları (mikrodalgalar, fırınlar, kahve makineleri), otomotiv gösterge paneli ekranları (yol bilgisayarları, iklim kontrolü için) ve satış noktası terminalleri.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her segment anodu için (veya çoklama için ortak katotta) ileri akımı ayarlamak için daima seri bir direnç kullanın. Direnç değerini besleme gerilimine (V_CC), LED ileri gerilimine (V_F~2.6V maks) ve istenen akıma (örneğin, iyi parlaklık için 10-20 mA) göre hesaplayın. Formül: R = (V_CC- V_F) / I_F.
• Çoklama (Multiplexing):Çok haneli ekranlar için, rakamların hızlı bir şekilde tek tek aydınlatıldığı bir çoklama şeması kullanılır. LTS-5703AKF'nin ortak katot tasarımı buna çok uygundur. Tepe akım derecesi (60 mA), çoklama sırasında sürekli sürülen bir segmente benzer algılanan parlaklık elde etmek için daha yüksek darbe akımlarına izin verir.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, çeşitli pozisyonlardan okunabilirliği garanti eder; bu, panele monte ekipmanlar için çok önemlidir.
• Termal Yönetim:Cihaz iyi bir çalışma aralığına sahip olsa da, uzun ömür ve kararlı ışık çıkışı için yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek sürekli akımlarda çalıştırılıyorsa yeterli havalandırma sağlayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

LTS-5703AKF'nin temel farklılaştırıcıları, malzeme teknolojisi ve spesifik performans özelliklerinde yatar. Standart Galyum Fosfür (GaP) kırmızı veya yeşil LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı sürücü akımı için çok daha parlak ekranlar sağlar. InGaN tabanlı bazı yüksek parlaklıklı beyaz veya mavi LED'lerle karşılaştırıldığında, sarı-turuncu rengin belirgin estetik ve işlevsel uygulamaları vardır; genellikle spesifik panel renk şemaları veya algılanan sıcaklığı ve netliği için tercih edilir. 0.56 inç boyut, kompakt cihazlar için daha küçük (0.3 inç) ekranlar ile uzun mesafeli görüntüleme için daha büyük (1 inç+) ekranlar arasında bir nişi doldurur. RoHS uyumluluğu, modern küresel pazarlar için standart ancak temel bir özelliktir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: İki ortak katot piminin olmasının amacı nedir?

C: İki pim (3 ve 8) dahili olarak bağlıdır. Bu, PCB üzerinde düzen esnekliği sağlar, toprak bağlantısının paketin her iki tarafından da yapılmasına izin verir; bu özellikle yoğun tasarımlarda veya tek taraflı PCB'ler kullanırken yönlendirmeyi basitleştirebilir.

S: Bu ekranı doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Hayır. Her zaman bir akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Bir mikrodenetleyici pimi tipik olarak 20 mA'yi güvenli bir şekilde sağlayamaz ve sağlasa bile, direnç olmadan LED aşırı akım çekmeye çalışır, bu da hem LED'e hem de mikrodenetleyiciye zarar verebilir. Uygun seri direnç değerini hesaplayın.

S: "2:1 ışık şiddeti eşleşme oranı" ne anlama gelir?

C: Bu, bir cihazdaki en sönük segmentin, en parlak segmentin parlaklığının yarısından daha az olmayacağı anlamına gelir (aynı test koşulları altında). Bu, rakam genelinde görsel düzgünlüğü sağlar.

S: Bu ekran açık hava kullanımı için uygun mudur?

C: Çalışma sıcaklığı aralığı -35°C'ye kadar uzanır, bu birçok açık hava koşulunu kapsar. Ancak, veri sayfası toz ve suya karşı Giriş Koruması (IP) derecesi belirtmez. Açık hava kullanımı için, ekranın muhtemelen mühürlü bir pencerenin arkasında veya korumalı bir muhafaza içinde olması gerekir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Basit Bir Dijital Zamanlayıcı Ekranı Tasarlama.Bir tasarımcı, tek haneli bir ekrana sahip bir geri sayım zamanlayıcısı oluşturuyor. Netliği ve boyutu için LTS-5703AKF'yi seçiyor. 5V mantığa sahip bir mikrodenetleyici kullanıyor. 15 mA'lik bir hedef segment akımı için akım sınırlama direncini hesaplıyor: R = (5V - 2.4V) / 0.015A ≈ 173 ohm. Standart bir 180 ohm'luk direnç seçiyor. İki ortak katot pinini, bir NPN transistör üzerinden (daha sonra daha fazla rakam eklenirse anahtarlama/çoklama için) mikrodenetleyicinin bir toprak pinine bağlıyor. Yedi segment anot pini, her biri kendi 180 ohm'luk direnci üzerinden mikrodenetleyici G/Ç pinlerine bağlanıyor. Ondalık noktası bu tasarımda kullanılmıyor. Yazılım, 9'dan 0'a kadar sayıları göstermek için döngü yapıyor. Yüksek kontrast ve parlaklık, sayının iyi aydınlatılmış bir odada kolayca okunmasını sağlıyor.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTS-5703AKF, katı hal yarı iletken ışık yayan diyot (LED) temellidir. Aktif malzeme, Galyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde büyütülmüş Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür'dür (AlInGaP). Diyodun eşik değerini (yaklaşık 2V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler sırasıyla n-tipi ve p-tipi yarı iletken katmanlardan aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, yarı iletkenin bant aralığı enerjisini belirler, bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler - bu durumda sarı-turuncu (~605-611 nm). Ekranın her segmenti, bu küçük LED çiplerinden bir veya daha fazlasını içerir. Ortak katot konfigürasyonu, bu çiplerin tüm negatif taraflarını dahili olarak bağlar, böylece harici sürücü devresini basitleştirir.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

AlInGaP LED teknolojisi, kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı ışık yayılımı için olgun ve son derece optimize edilmiş bir çözümü temsil eder. Eski teknolojilere kıyasla üstün verimliliği ve güvenilirliği nedeniyle, onlarca yıldır yüksek parlaklık uygulamalarında bu renkler için baskın malzeme sistemi olmuştur. Ekran teknolojisindeki mevcut trendler, daha da verimli mikro-LED'lerin geliştirilmesini ve tam renkli, esnek ekranlar için organik LED'lerin (OLED) yaygın benimsenmesini içerir. Ancak, çok yüksek parlaklık, uzun ömür ve geniş bir sıcaklık aralığında kararlılık gerektiren - özellikle endüstriyel, otomotiv ve enstrümantasyon bağlamlarında - tek renkli, segmentli sayısal ekranlar için, bu veri sayfasındaki gibi AlInGaP tabanlı LED'ler tercih edilen ve uygun maliyetli bir seçenek olmaya devam etmektedir. Burada görüldüğü gibi kurşunsuz (RoHS) paketlemeye geçiş, çevresel düzenlemeler tarafından yönlendirilen, sektör çapında standart bir evrimdir.