LTS-10304JD LED Gösterge Teknik Veri Sayfası - 1.0 inç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı 650nm - 24mA İleri Akım

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-10304JD, düşük güç tüketimi ile net sayısal okuma gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli bir yedi segmentli LED göstergedir. Temel işlevi, son derece görünür ve güvenilir bir sayısal gösterge sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, yüksek parlaklık ve verimlilik sunan AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) HİPER KIRMIZI LED çiplerini kullanmasıdır. GaAs substratı üzerinde büyütülen bu teknoloji, kırmızı spektrumda üstün performansı ile bilinir. Gösterge, beyaz segmentli siyah bir yüze sahiptir ve bu da okunabilirliği artıran yüksek kontrastlı bir görünüm oluşturur. Işık şiddeti için kategorize edilmiştir ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette sunulur, bu da çevresel kaygıları olan modern elektronik tasarımlar için uygun hale getirir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, bu göstergenin işlevselliğinin merkezinde yer alır. Segment başına standart test akımı olan 1mA'de, ortalama ışık şiddeti (Iv) minimum 410 µcd'den tipik 2200 µcd değerine kadar değişir. Bu yüksek parlaklık, çok düşük sürücü akımlarında elde edilebilir ki bu önemli bir özelliktir. Baskın dalga boyu (λd) tipik olarak 639 nm, tepe emisyon dalga boyu (λp) ise 650 nm'dir ve bu onu görünür spektrumun hiper kırmızı bölgesine kesin olarak yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 20 nm'dir, bu nispeten saf bir renk emisyonunu gösterir. Segmentler arası ışık şiddeti eşleşmesi maksimum 2:1 oranında belirtilmiştir, bu da aynı koşullar altında sürüldüğünde rakam üzerinde düzgün bir görünüm sağlar.

2.2 Elektriksel ve Termal Değerler

Elektriksel parametreler, çalışma limitlerini ve koşullarını tanımlar. Segment başına mutlak maksimum sürekli ileri akım, 25°C'de 24 mA'dır ve sıcaklık arttıkça 0.28 mA/°C'lik bir güç azaltma faktörü uygulanır. Darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 90 mA'lık bir tepe ileri akımına izin verilir. Segment başına ileri voltaj (Vf), 20mA sürücü akımında tipik olarak 4.2V ile maksimum 5.2V arasında değişir. Maksimum ters voltaj değeri 10V'dur. Segment başına güç dağılımı 134 mW olarak derecelendirilmiştir. Cihaz, -35°C ila +105°C arasında bir çalışma ve depolama sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir, bu da çeşitli ortamlar için dayanıklılığını gösterir. Lehimleme, oturma düzleminin 1.6mm altındaki bir mesafede, maksimum 260°C sıcaklıkta ve 3 saniyeyi aşmayacak şekilde yapılmalıdır.

3. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

3.1 Fiziksel Boyutlar ve Çizim

Cihazın rakam yüksekliği 1.0 inç (25.4 mm) dir. Paket boyutları, tüm ölçümler milimetre cinsinden olmak üzere veri sayfasında sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.25 mm'dir. Özel bir not, PCB düzeni ve montaj planlaması için önemli olan +0.4 mm'lik bir pin ucu kayma toleransını belirtir. Çizim tipik olarak paketin toplam uzunluğunu, genişliğini ve yüksekliğini, rakam segment boyutlarını ve 14 pinin kesin aralığını ve çapını gösterir.

3.2 Pin Konfigürasyonu ve Polarite Tanımlama

LTS-10304JD ortak katotlu bir göstergedir. Hepsi aktif olmayan 14 pine sahiptir. Pin bağlantısı şu şekildedir: Pin 1 (Anot E), Pin 2 (Anot D), Pin 3 (Pin Yok), Pin 4 (Ortak Katot), Pin 5 (Anot C), Pin 6 (Anot D.P. - Ondalık Nokta), Pin 7 (Pin Yok), Pin 8 (Anot B), Pin 9 (Anot A), Pin 10 (Pin Yok), Pin 11 (Ortak Katot), Pin 12 (Anot F), Pin 13 (Pin Yok), Pin 14 (Anot G). İki ortak katot pininin (4 ve 11) varlığı, esnek devre tasarımına olanak tanır. Ondalık nokta, rakamın sağ tarafında bulunur.

3.3 Dahili Devre Şeması

Dahili devre şeması, yedi segmentin (A'dan G'ye) ve ondalık noktanın (DP) elektriksel bağlantısını gösterir. Tüm segment anotları birbirinden izole edilmiştir, katotları ise ortak katot pinlerine bağlanmıştır. Bu konfigürasyon, ortak katotlu, çoklama yapılabilir bir gösterge için standarttır; burada bireysel segmentler, ilgili anot pinlerine pozitif bir voltaj uygulanırken ortak katottan akım çekilerek aydınlatılır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, böyle bir cihaz için standart eğriler tipik olarak şunları içerir:Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi): Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını göstererek düşük akımlardaki (örn. 1mA) yüksek verimliliği gösterir.İleri Voltaj - İleri Akım: Akım sınırlama devresi tasarımı için önemli olan diyodun IV karakteristiğini gösterir.Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Kavşak sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir, bu da termal yönetim ihtiyaçlarını anlamak için kritiktir.Spektral Dağılım: Belirtilen 20 nm yarı genişlikle 650 nm civarında merkezlenmiş, bağıl şiddetin dalga boyuna karşı çizilmiş bir grafiğidir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Montaj, hasarı önlemek için belirtilen termal limitlere uymalıdır. İzin verilen maksimum lehim sıcaklığı 260°C'dir ve bileşen bu sıcaklığa maksimum 3 saniye maruz bırakılmalıdır. Bu ölçüm, paketin oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altından alınır. Bu parametreler standart kurşunsuz reflow lehimleme profilleri ile uyumludur. LED paket pinlerinde mekanik stres oluşturmadan güvenilir lehim bağlantıları elde etmek için PCB pad tasarımının önerilen ayak izi ile eşleştiğinden emin olmak çok önemlidir.

6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

6.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, net sayısal gösterge gerektiren pil ile çalışan veya düşük güçlü elektronik cihazlar için idealdir. Yaygın uygulamalar arasında taşınabilir ölçüm cihazları, tüketici elektroniği (saatler, zamanlayıcılar, teraziler), endüstriyel kontrol panelleri, tıbbi cihazlar ve otomotiv gösterge paneli ekranları (ikincil işlevler için) bulunur. Düşük akımlı çalışması, pil ömrünü önemli ölçüde uzatır.

6.2 Devre Tasarımı ve Sürme Yöntemleri

Düşük akım kapasitesinden yararlanmak için tasarımcılar basit akım sınırlama dirençleri veya sabit akım sürücüleri kullanabilir. Birden fazla haneyi çoklamak için (bu tek haneli bir birim olsa da, prensip benzer göstergeler kullanan çok haneli sistemler için de geçerlidir), ortak katot konfigürasyonu, katot tarafında bir transistör veya özel sürücü entegresi üzerinden akım çekilirken segment anotlarını sırayla etkinleştirerek kolayca sürülebilir. 20mA'de tipik 4.2-5.2V ileri voltajı, göstergenin dirençlerle doğrudan sürülmesi için genellikle 5V'tan yüksek bir besleme voltajı gerektirdiği anlamına gelir; 3.3V veya 5V sistemlerde tam parlaklığa ulaşmak için bir yükseltici dönüştürücü veya özel LED sürücü gerekli olabilir. Segment başına önerilen 1mA düşük akımda, voltaj düşüşü daha düşük olacaktır, bu da potansiyel olarak 5V rayından çalışmaya izin verebilir.

6.3 Termal ve Optik Tasarım Notları

Cihaz geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına sahip olsa da, daha düşük bir kavşak sıcaklığını korumak ışık çıkışını ve uzun vadeli güvenilirliği koruyacaktır. PCB üzerinde yeterli boşluk ve gerekirse termal viyalar yardımcı olabilir. Yüksek kontrast oranı (siyah yüz, beyaz segmentler) doğrudan görüntüleme için optimize edilmiştir. Parlak ortam ışığında en iyi okunabilirlik için, göstergenin harici ışık kaynakları tarafından bastırılmadığından emin olun; gömme bir çerçeve veya filtre faydalı olabilir.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-10304JD'nin temel farklılaşması, AlInGaP Hiper Kırmızı teknolojisi ile düşük akımlı çalışmasının birleşiminde yatar. Eski GaAsP veya standart kırmızı GaP LED'lere kıyasla, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı akımda daha parlak çıkış veya çok daha düşük akımda eşdeğer parlaklık sağlar. Diğer düşük akımlı göstergelerle karşılaştırıldığında, segment başına 1mA'ye kadar çalışma ve eşleşen şiddet özelliği, ultra düşük güçlü tasarımlar için önemli bir avantajdır. Kurşunsuz, RoHS uyumlu yapısı, onu bazı eski bileşenlerin aksine modern üretim standartlarıyla uyumlu hale getirir.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu göstergiyi doğrudan bir 5V mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Tam parlaklık için doğrudan sürülemez. 20mA'de, ileri voltaj (4.2-5.2V) 5V'a çok yakındır veya aşar, bu da akım sınırlama direnci için çok az voltaj düşüşü bırakır. Bir sürücü devresine ihtiyacınız olacaktır. Ancak, 1mA'de ileri voltaj daha düşüktür, bu da daha uygulanabilir hale getirir, ancak kontrol ve çoklama için yine de bir sürücü entegresi önerilir.

S: İki ortak katot pininin amacı nedir?

C: Dahili olarak bağlıdırlar. İki pin sağlamak, akımı dağıtmaya yardımcı olur, tek bir pin/PCB izindeki akım yoğunluğunu azaltır ve düzen esnekliği sunar. Birini veya her ikisini kullanabilirsiniz, ancak genellikle her ikisini de bağlamak iyi bir uygulamadır.

S: Işık şiddeti nasıl \"kategorize\" edilir?

C: Veri sayfası, parçaların ışık şiddeti için kategorize edildiğini (gruplandırıldığını) belirtir. Bu, üretim sırasında birimlerin test edildiği ve farklı şiddet gruplarına ayrıldığı anlamına gelir. Veri sayfası min/tip aralığı sağlar (410-2200 µcd @1mA). Kritik uygulamalarda kesin eşleştirme için, üreticiye belirli gruplandırma kodları için danışın.

S: \"Segmentler eşleştirilmiştir\" ne anlama gelir?

C: Aynı cihaz içinde bir segmentten diğerine elektriksel ve optik karakteristiklerin (ileri voltaj ve ışık şiddeti gibi) yakından eşleştirildiği anlamına gelir. Bu, tüm segmentler aynı akımla sürüldüğünde düzgün bir parlaklık sağlar, bu da daha düşük kaliteli göstergelerde her zaman garanti edilmez.

9. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Sıcaklığı 4 haneli bir okumada gösteren düşük güçlü bir çevresel veri kaydedici tasarlamayı düşünün. Dört LTS-10304JD göstergesi kullanarak, bir tasarımcı bir çoklama devresi oluşturur. Düşük güçlü bir mikrodenetleyici, her hanenin ortak katodunu küçük bir NPN transistör üzerinden sırayla etkinleştirirken, o hanenin segment desenini bir dizi G/Ç pininde (pin tasarrufu için bir kaydırmalı kaydedici veya port genişletici aracılığıyla) çıkarır. Segment sürücü akımını 2-3mA'ye (maksimumun çok altında) ayarlayarak, toplam sistem güç tüketimini en aza indirirken mükemmel okunabilirlik elde edilir. Yüksek kontrast oranı, göstergenin hem iç mekanda hem de gölgeli dış mekan koşullarında okunabilir olmasını sağlar. Göstergenin geniş sıcaklık aralığı, kaydedicinin operasyonel özellikleri ile eşleşir.

10. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Yedi segmentli bir LED gösterge, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş çoklu ışık yayan diyotların bir montajıdır. Yedi çubuktan (segment A-G) ve ondalık noktadan (DP) her biri ayrı bir LED'dir. LTS-10304JD gibi ortak katotlu bir konfigürasyonda, tüm bu dahili LED'lerin katotları bir veya daha fazla ortak pine bağlanmıştır. Belirli bir segmenti aydınlatmak için, özel anot pinine pozitif bir voltaj uygulanmalı ve ortak katot toprağa (veya daha düşük bir voltaja) bağlanarak devre tamamlanmalı ve akım akışına izin verilmelidir. Hangi segment kombinasyonunun aydınlatıldığını kontrol ederek, 0-9 arası rakamlar ve bazı harfler oluşturulabilir. AlInGaP malzeme sistemi, ileri öngerilim altında aktif bölgede elektronlar ve delikler yeniden birleştiğinde ışık yayar ve belirli alaşım bileşimi kırmızı renk dalga boyunu belirler.

11. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

1990'larda AlInGaP LED teknolojisinin geliştirilmesi, yüksek parlaklıklı kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler için büyük bir atılımdı. Yüksek görünürlük gerektiren uygulamalarda, daha az verimli GaAsP ve GaP teknolojilerinin yerini büyük ölçüde aldı. Gösterge bileşenlerindeki trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla ışık), daha düşük çalışma voltajları ve entegrasyon yönünde devam etmektedir. Ayrık yedi segmentli göstergeler birçok uygulama için hayati önem taşımaya devam ederken, daha karmaşık grafikler için entegre nokta matrisli göstergeler ve OLED'lere doğru paralel bir trend vardır. Ancak, basit, yüksek güvenilirlikli, düşük güçlü ve yüksek parlaklıklı sayısal okumalar için, LTS-10304JD gibi AlInGaP tabanlı yedi segmentli göstergeler, özellikle dayanıklılık ve uzun ömürün çok önemli olduğu endüstriyel ve otomotiv bağlamlarında tercih edilen ve uygun maliyetli bir çözüm olmaya devam etmektedir.