LTS-6980HR LED Ekran Veri Sayfası - 0.56 İnç Rakam Yüksekliği - 2.6V İleri Gerilim - Kırmızı Renk - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTS-6980HR, yüksek performanslı, yedi segmentli sayısal LED ekran modülüdür. Temel işlevi, çeşitli elektronik ekipmanlarda net ve parlak sayısal okumalar sağlamaktır. Çekirdek teknolojisi, karakteristik yüksek verimli kırmızı ışık yayılımını elde etmek için gelişmiş LED çiplerini, özellikle GaP substrat üzerinde GaP epi ve saydam olmayan GaAs substratı üzerinde AlInGaP kullanır. Cihaz, mükemmel kontrast ve görünürlük sağlayan kırmızı yüzey ve kırmızı segmentlere sahiptir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Ekran, onu zorlu uygulamalar için uygun kılan birkaç temel özellikle tasarlanmıştır:

• 0.56 İnç Rakam Yüksekliği (14.22 mm): Uzaktan kolayca okunabilen bir karakter boyutu sağlar; bu da onu enstrümantasyon panoları, endüstriyel kontroller ve tüketici elektroniği için ideal kılar.
• Sürekli Düzgün Segmentler: Segmentler, okunabilirliği bozabilecek boşluk veya düzensizlikleri ortadan kaldırarak görsel tutarlılık için tasarlanmıştır.
• Düşük Güç Gereksinimi: Verimlilik için tasarlanmış olup, pil ile çalışan veya enerji tasarruflu cihazlara entegrasyon sağlar.
• High Brightness & High Contrast: Parlak kırmızı ışıma ve kırmızı yüzeyin kombinasyonu, çeşitli ortam aydınlatma koşullarında görünür kalan yüksek kontrastlı bir ekran oluşturur.
• Geniş Görüş Açısı: Optik tasarım, ekran açılarından bakıldığında bile gösterilen karakterlerin okunabilir kalmasını sağlar.
• Katı Hal Güvenilirliği: LED tabanlı bir cihaz olarak, diğer ekran teknolojilerine kıyasla uzun çalışma ömrü, darbe direnci ve titreşim toleransı sunar.
• Işık Şiddeti için Sınıflandırılmıştır: Cihazlar ışık çıkışlarına göre sınıflandırılır, bu da tasarımcıların çok haneli göstergeler için tutarlı parlaklığa sahip birimleri seçmesine olanak tanır.
• Kurşunsuz Paket (RoHS Uyumlu): Çevre düzenlemelerine uygun olarak üretilmiştir, bu da küresel pazarlar için uygun olmasını sağlar.

1.2 Cihaz Yapılandırması

LTS-6980HR, ortak katotlu bir ekran olarak yapılandırılmıştır. Bu, tüm LED segmentlerin katotlarının dahili olarak birbirine bağlandığı anlamına gelir. Spesifik parça numarası, sağ tarafta ondalık noktası olan kırmızı bir ekranı belirtir. Ortak katotlu bir ekranı sürmek tipik olarak ortak katot pin(ler)ini toprağa bağlamayı ve aydınlatılacak segmentlere karşılık gelen bireysel anot pinlerine (bir akım sınırlama direnci üzerinden) pozitif bir voltaj uygulamayı gerektirir.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Analiz

Bu bölüm, cihazın çalışma sınırları ve performans özelliklerinin ayrıntılı, nesnel bir dökümünü sağlar. Bu parametreleri anlamak, güvenilir devre tasarımı ve ekranın belirtilen ömrü içinde çalışmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez ve normal kullanımda kaçınılmalıdır.

• Segment Başına Güç Dağılımı: Maksimum 75 mW. Bu değerin aşılması, LED çipinin aşırı ısınmasına ve hızlanmış bozulmasına yol açabilir.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı: Darbe koşullarında 100 mA (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Bu değer, çoklama şemalarında kullanılan kısa süreli, yüksek akımlı darbeler içindir, sürekli çalışma için değildir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akımı: 25°C'de 25 mA. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça bu akım 0.33 mA/°C oranında doğrusal olarak düşer. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım yaklaşık olarak şöyle olacaktır: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 5.2 mA.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C ila +85°C. Cihaz bu tam aralıkta depolanabilir veya çalıştırılabilir.
• Lehimleme Koşulu: Cihaz, oturma düzleminin 1/16 inç (≈1.6mm) altındaki lehim banyosunda 260°C'de 3 saniye dalga lehimine dayanabilir. Montaj sırasında cihaz gövdesinin sıcaklığı maksimum derecelendirme sıcaklığını aşmamalıdır.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, standart test koşullarında (Ta=25°C) ölçülen tipik performans parametreleridir. Bunlar, cihazın uygun şekilde tasarlanmış bir devrede nasıl davranacağını tanımlar.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv): 10 mA ileri akımda (IF) sürüldüğünde, 800 µcd (minimum) ile 2400 µcd (tipik) arasında değişir. Bu, parlaklığın birincil ölçüsüdür.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp): Genellikle IF=20mA'de 635 nm. Bu, optik çıkış gücünün en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): Genellikle 40 nm. Bu, spektral saflığı gösterir; daha dar bir yarı genişlik, daha monokromatik (saf renk) bir ışık anlamına gelir.
• Baskın Dalga Boyu (λd): Genellikle 623 nm. Bu, ışığın rengiyle en iyi eşleşen, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur.
• Segment Başına İleri Gerilim (VF): IF=20mA'de 2.0 V (minimum) ile 2.6 V (tipik) arasında değişir. Tasarımcılar, sürücü devrenin bu aralıkta istenen akımı sağlamak için yeterli voltajı sağlayabildiğinden emin olmalıdır. ±0.1V tolerans belirtilmiştir.
• Segment Başına Ters Akım (IR): 5V ters voltaj (VR) uygulandığında maksimum 100 µA. Bu parametre yalnızca test amaçlıdır; cihaz sürekli ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (Iv-m): IF=10mA'da segmentler arasında maksimum 2:1. Bu, tek bir rakamın tüm segmentlerinde parlaklık düzgünlüğünü sağlar.
• Çapraz Konuşma: ≤ %2.5 olarak belirtilmiştir. Bu, bitişik bir segment sürüldüğünde elektriksel kaçak veya optik kuplaj nedeniyle bir segmentin istenmeyen şekilde aydınlanmasını ifade eder.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazların ışık şiddetine göre kategorize edildiğiniBu, kritik bir kalite kontrolü ve tasarım hususudur. LED üretiminde, çıktıda doğal varyasyonlar bulunur. Nihai ürünlerde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler test edilir ve belirli parametrelere göre farklı "gruplara" ayrılır.

LTS-6980HR için, birincil gruplandırma kriteri ışık şiddetidir (Iv). İki veya daha fazla bu göstergenin birlikte kullanıldığı bir uygulama tasarlarken (örneğin, çok haneli bir sayaç), aynı ışık şiddeti grubundan göstergeler seçilmesi şiddetle tavsiye edilir.Farklı gruplardan göstergeler kullanmak, haneler arasında fark edilir parlaklık farklılıklarına yol açarak düzensiz ve profesyonel olmayan bir görünüme neden olabilir. Tasarımcılar, uygulama notlarında uyarıldığı gibi, bu "ton düzensizliği" sorunundan kaçınmak için siparişlerinde grup gereksinimlerini belirtmek üzere tedarikçileriyle görüşmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan metinde belirli grafikler ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, böyle bir cihaz için tipik performans eğrileri şunları içerir:

• Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve): Bu doğrusal olmayan eğri, LED üzerine uygulanan voltaj ile ortaya çıkan akım arasındaki ilişkiyi gösterir. Uygun akım sınırlayıcı direnç değerinin seçilmesi için esastır.
• Işık Şiddeti - İleri Akım (I-L Eğrisi): Bu, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak yüksek akımlarda doyuma ulaşır.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı: Bu eğri, LED'in eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını göstermektedir. Özellikle yüksek akımlarda veya sıcak ortamlarda çalışırken termal yönetimin önemini vurgular.
• Spektral Güç Dağılımı: Dalga boyu spektrumu boyunca yayılan bağıl optik gücü, baskın ve tepe dalga boyları etrafında merkezlenmiş şekilde gösteren bir grafik.

Bu eğriler, tasarımcıların standart dışı koşullar (farklı akımlar, sıcaklıklar) altındaki performansı tahmin etmelerine ve verimlilik ve uzun ömür için tasarımlarını optimize etmelerine olanak tanır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Toleransları

Ekranın tanımlanmış bir fiziksel kapladığı alanı vardır. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir.
• Aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.25 mm'dir.
• Pin ucu kayma toleransı ±0.4 mm'dir.
• Ekran yüzeyi için belirli kalite kontrolleri uygulanmaktadır: bir segment üzerindeki yabancı madde ≤10 mils, yüzeydeki mürekkep kirliliği ≤20 mils ve bir segment içindeki kabarcıklar ≤10 mils olmalıdır.
• Reflektör eğilmesi, uzunluğunun ≤ %1'i kadar olmalıdır.
• Pimler için 1.0 mm çapında bir baskılı devre kartı (PCB) deliği önerilir.

5.2 Bacak Yapılandırması ve Devre Şeması

Cihaz, standart 10 bacaklı tek sıralı bir yapılandırmaya sahiptir. İç devre şeması ortak katot mimarisini göstermektedir. Bacak bağlantıları aşağıdaki gibidir:

• Pin 1: E segmenti için Anot
• Pin 2: D segmenti için Anot
• Pin 3: Ortak Katot 1
• Pin 4: C segmenti için Anot
• Pin 5: Sağ El Ondalık Noktası (R.D.P.) için Anot
• Pin 6: B segmenti için anot
• Pin 7: A segmenti için anot
• Pin 8: Ortak Katot 2
• Pin 9: F segmenti için Anot
• Pin 10: G segmenti için Anot

Her iki ortak katot pini (3 ve 8) dahili olarak bağlanmıştır. Herhangi birini veya her ikisini toprağa bağlamak ekranı etkinleştirecektir.

6. Lehimleme, Montaj ve Depolama Kılavuzu

6.1 Lehimleme ve Montaj

Maksimum lehim yeniden akış koşulu belirtilmiştir. Montaj sırasında:

• Ekrana anormal kuvvet uygulayan uygun olmayan araç veya yöntemler kullanmaktan kaçının, çünkü bu fiziksel hasara neden olabilir.
• Ekran yüzeyine basınca duyarlı yapıştırıcı kullanılarak dekoratif bir film veya kaplama uygulanmışsa, bu film tarafının ön panel veya kapakla yakın temas halinde olması önerilmez. Dış kuvvet, filmin orijinal konumundan kaymasına neden olabilir.

6.2 Depolama Koşulları

Özellikle pinlerin oksidasyonunu önlemek için uygun depolama şarttır.

• Standart Depolama (orijinal ambalajında): Sıcaklık: 5°C ila 30°C. Nem: %60 RH altında.
• Bu koşullar sağlanmazsa, pin oksidasyonu meydana gelebilir ve kullanımdan önce yeniden kaplama gerektirebilir. Büyük stokların uzun süreli depolanması önerilmez.
• Nem bariyerli torba 6 aydan uzun süre açık kalırsa, cihazların 60°C'de 48 saat pişirilmesi ve montajın bir hafta içinde tamamlanması önerilir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

LTS-6980HR, ofis, iletişim ve ev uygulamalarındaki sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği (havacılık, tıp vb.) olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için özel danışma önerilir.

7.1 Devre Tasarımı En İyi Uygulamaları

• Mutlak Maksimum Değerlere Uyun: Devre tasarımı, akım, güç ve sıcaklık sınırlarına kesinlikle uymalıdır.
• Aşırı Sürmeden Kaçının: Aşırı akım veya yüksek çalışma sıcaklığı, ciddi ışık çıkışı bozulmasına veya erken arızaya neden olacaktır.
• Ters Gerilim ve Geçici Gerilimlere Karşı Koruma: Sürücü devresi, açma/kapama sırasında ters gerilimlerden veya gerilim ani yükselmelerinden kaynaklanan hasarı önlemek için koruma (örneğin, diyotlar) içermelidir.
• Sabit Akım Sürücü Kullanın: Bu, ileri voltajdaki değişimlerden bağımsız olarak tutarlı ışık şiddeti ve renk sağlamak için önerilen yöntemdir.
• İleri Voltaj Aralığını Hesaba Katın: Devre, LED'in VF'si maksimum belirtilen değerde (tipik 2.6V + tolerans) olduğunda bile amaçlanan sürücü akımını sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır.
• Termal Derecelendirme: Seçilen çalışma akımı, 0.33 mA/°C'lik akım derecelendirme faktörü dikkate alınarak, beklenen maksimum ortam sıcaklığı için güvenli olmalıdır.
• Ters Polarizasyondan Kaçının: Küçük ters polarizasyonlar bile LED çipinde metal göçüne neden olarak sızıntı akımını artırabilir veya kısa devreye yol açabilir.
• Çevresel Koşulları Yönetin: Yoğun nemli ortamlarda, ekranda yoğuşma oluşmasını önlemek için ani sıcaklık değişimlerinden kaçının.

7.2 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, net ve güvenilir sayısal gösterim gerektiren, ancak bunlarla sınırlı olmayan geniş bir uygulama yelpazesi için oldukça uygundur:

• Test ve ölçüm ekipmanları (multimetreler, frekans sayaçları)
• Endüstriyel kontrol panelleri ve proses zamanlayıcıları
• Tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, fırınlar, ses ekipmanları)
• Satış noktası terminalleri ve hesap makineleri
• Otomotiv yedek parça göstergeleri ve ekranları

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Veri sayfasında belirli rakip parçalarla doğrudan bir karşılaştırma sunulmamış olsa da, LTS-6980HR'nin özellikleri onu rekabetçi bir konuma getirmektedir. Muhtemel temel farklılaştırıcıları şunları içerir:

• Malzeme Teknolojisi: Hem GaP hem de AlInGaP çip teknolojilerinin kullanımı, performans dengesi sunabilir ve potansiyel olarak iyi verimlilik ile arzu edilen bir kırmızı renk noktası sağlayabilir.
• High Brightness & Contrast: Belirtilen ışık şiddeti aralığı (10mA'de 2400 µcd'ye kadar) ve kırmızı üzerine kırmızı tasarımı, mükemmel görünürlük gerektiren uygulamaları hedeflemektedir.
• Sağlam Yapı ve Özellikler: Güç, akım düşürme ve çevresel tolerans için ayrıntılı derecelendirmeler, güvenilirliğe odaklanmış bir tasarımı göstermektedir.
• Kapsamlı Uygulama Rehberi: Ayrıntılı uyarıların ve depolama yönergelerinin dahil edilmesi, tasarımcıların cihazı doğru şekilde uygulamasına yardımcı olur ve saha arızalarını potansiyel olarak azaltır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

Q1: Tepe Dalga Boyu (635nm) ile Baskın Dalga Boyu (623nm) arasındaki fark nedir?
A1: Tepe dalga boyu, optik gücün fiziksel olarak en yüksek olduğu noktadır. Baskın dalga boyu ise, gördüğümüz rengi en iyi temsil eden, insan renk algısına (CIE standardı) dayalı hesaplanmış bir değerdir. Aralarında hafif bir fark olması yaygındır.

Q2: Bu ekranı doğrudan bir 5V mikrodenetleyici pini ile sürebilir miyim?
A2: Hayır. Her segment anodu ile seri olarak bir akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Değer, besleme voltajınıza (örn. 5V), LED'in ileri voltajına (~2.0-2.6V) ve istediğiniz ileri akıma (örn. 10-20mA) bağlıdır. Örneğin, 5V, 2.3V Vf ve 15mA için: R = (5V - 2.3V) / 0.015A ≈ 180 Ω.

Q3: Neden iki ortak katot pini (3 ve 8) var?
A3> They are internally connected. This design allows for more flexible PCB layout routing or can be used to split the ground current if driving all segments at once with high current, potentially improving performance.

Q4: "Luminous Intensity Matching Ratio ≤ 2:1" ne anlama geliyor?
A4: Bu, aynı koşullar altında sürüldüğünde, tek bir cihaz içindeki en parlak segmentin, en loş segmentten en fazla iki kat daha parlak olacağı anlamına gelir. Bu, düzgünlüğü sağlar.

Q5: Depolama nemi spesifikasyonu ne kadar kritiktir?
A5> Very critical for long-term storage. Exposure to high humidity can lead to oxidation of the tin-plated pins, resulting in poor solderability. Following the storage and baking recommendations is essential for reliable assembly.

10. Tasarım ve Kullanım Durum Çalışması

Senaryo: 4 Haneli Voltmetre Ekranı Tasarlama.
Bir tasarımcı, bir tezgah üstü dijital voltmetre oluşturuyor. Dört adet LTS-6980HR ekran seçiyor. Bu veri sayfasına dayalı temel tasarım adımları şunları içerir:

1. Sürüş Yöntemi: Mikrodenetleyici G/Ç pinlerini en aza indirmek için çoğullama yöntemini seçtiler. Dört göstergeye ait tüm karşılık gelen segment anotlarını (A, B, C...) birbirine bağladılar. Her göstergenin ortak katot pinleri, MCU tarafından kontrol edilen ayrı bir transistöre bağlandı.
2. Akım Hesaplama: İyi görünürlük için her segment için 15mA hedeflenir. Maksimum Vf değeri olan 2.6V ve 5V besleme kullanılarak en kötü durum akım sınırlama direnci hesaplanır: R_min = (5V - 2.6V) / 0.015A ≈ 160 Ω. Gerçek akımın Vf ile hafifçe değişeceğini bilerek standart 150 Ω direnç seçilir.
3. Tepe Akım Kontrolü: Çoklanmış bir tasarımda, her basamak zamanın yalnızca 1/4'ü kadar (%%25 görev döngüsü) yanar. Bir ortalama 15mA akımında, tepe Açık zamanı sırasındaki akım 15mA / 0,25 = 60mA olmalıdır. Bu 60mA darbenin 100mA tepe akım değeri içinde olduğunu ve 100mA'ye yaklaşıyorsa görev döngüsünün ≤%10 olduğunu doğrulamaları gerekir.
4. Termal Hususlar: Kasanın maksimum 50°C'ye ulaşması bekleniyor. Her segment için düşürülmüş sürekli akım: 25 mA - ((50°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) ≈ 16.75 mA'dır. Tasarım akımları olan 15mA (ortalama) güvenli bir değerdir.
5. Tedarik: Tedarikçilerine, okuma üzerinde düzgün bir parlaklık sağlamak için dört ekranın da aynı ışık şiddeti grubundan olması gerektiğini belirtiyorlar.
6. PCB Yerleşimi: Pinler için önerilen 1.0mm delikleri kullanıyorlar ve yerleşimin ekran gövdesi üzerinde mekanik stres oluşturmadığından emin oluyorlar.

11. Çalışma Prensibi

LTS-6980HR, yarı iletken malzemelerdeki elektrolüminesans temel prensibiyle çalışır. Bir LED çipinin p-n eklemine yeterli bir ileri voltaj uygulandığında (bant aralığı voltajını aşan), elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşerek enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde açığa çıkarır. Yayılan ışığın belirli rengi (dalga boyu), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Bu cihazda kırmızı ışık üretmek için GaP ve AlInGaP malzemeleri kullanılır. Yedi segment, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş ayrı LED'lerdir. Bu segmentlerin farklı kombinasyonlarına seçici olarak akım uygulanarak 0-9 rakamları ve bazı harfler oluşturulabilir.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTS-6980HR, olgun ve güvenilir bir segment ekran teknolojisini temsil eder. Daha geniş ekran teknolojisi trendleri bağlamında:

• Solid-State Avantajı: LED ekranlar, LCD veya VFD'lere kıyasla, dayanıklılık, geniş sıcaklık aralığında çalışma ve uzun ömür gerektiren ortamlarda avantajlarını korumaya devam etmektedir.
• Malzeme Evrimi: AlInGaP kullanımı, eski GaAsP LED'lerine kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk kararlılığı sunarak bir ilerlemeyi temsil eder.
• Pazar Nişi: Nokta matris OLED'ler ve LCD'ler grafikler ve alfanümerikler için daha fazla esneklik sunarken, 7 segmentli LED ekranlar sadelikleri, yüksek parlaklıkları, düşük maliyetleri ve doğrudan güneş ışığında veya karanlık koşullarda mükemmel okunabilirlikleri nedeniyle özel sayısal göstergeler için en uygun seçenek olmaya devam etmektedir.
• Entegrasyon Eğilimleri: Otomatik montaj için bu tür ekranların yüzey montajlı cihaz (SMD) versiyonlarına doğru bir eğilim vardır. LTS-6980HR'nin delikli tasarımı, manuel montaj veya onarımın yaygın olduğu veya daha yüksek güç işlemenin gerekli olduğu uygulamalar için uygundur.
• Sürücü Entegrasyonu: Modern tasarımlar, genellikle bu tür ayrık ekranları, çoğullama, akım regülasyonu ve arayüz işlemlerini yöneten, mikrodenetleyici yazılım ve donanım tasarımını basitleştiren özel LED sürücü IC'leri ile eşleştirir.