ELD-526SURWA/S530-A3 Yedi Segmentli Gösterge Veri Sayfası - 13.6mm Rakam Yüksekliği - 2.4V İleri Gerilim - Parlak Kırmızı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

ELD-526SURWA/S530-A3, delikten montaj için tasarlanmış, tek haneli, yedi segmentli alfanümerik bir göstergedir. 13.6 milimetre (0.54 inç) rakam yüksekliği ile standart endüstriyel boyuta sahiptir. Cihaz, gri yüzey görünümü sunan beyaz difüzyonlu reçine paketleme içerisinde yer alan parlak kırmızı AlGaInP LED çipleri ile üretilmiştir. Bu kombinasyon, parlak ortam ışığına sahip ortamlarda bile yüksek güvenilirlik ve mükemmel okunabilirlik sağlamak üzere tasarlanmıştır. Gösterge, ışık şiddetine göre kategorize edilmiştir ve kurşunsuz (Pb-free) ve RoHS çevre standartlarına uyumludur; bu da onu modern elektronik montaj süreçleri için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu göstergenin birincil avantajları arasında düşük güç tüketimi, kolay değiştirme veya entegrasyon için standartlaştırılmış ayak izi ve çeşitli aydınlatma koşullarında sağlam performans yer alır. Tasarımı, uzun ömür ve tutarlı çıktıyı önceliklendirir. Hedef uygulamalar çeşitlidir ve öncelikle net sayısal okumaların gerekli olduğu tüketici ve endüstriyel elektroniklere odaklanır. Başlıca pazarlar arasında ev aleti kontrol panelleri (örn. fırınlar, çamaşır makineleri), ölçüm cihazları için enstrümantasyon ve çeşitli ekipmanlarda genel amaçlı dijital okuma göstergeleri bulunur.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın elektriksel, optik ve termal özelliklerinin ayrıntılı, nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, anında jonksiyon arızasına neden olabilir.
• İleri Akım (I_F):25 mA (Sürekli). Sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akım.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):60 mA. Bu, görev döngüsü 1/10 ve frekans 1 kHz olarak belirtilen izin verilen maksimum darbe akımıdır. Çoklama (multiplexing) uygulamaları için çok önemlidir.
• Güç Dağılımı (P_d):60 mW. Cihazın ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç, İleri Gerilim (V_F) ile İleri Akım (I_F) çarpılarak hesaplanır.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C. Cihazın yayınlanan özelliklerini karşılamasının garanti edildiği ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol):260°C, süre 5 saniyeyi aşmamak üzere. Bu, dalga veya el lehimleme işlemleri için kritiktir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler standart test koşullarında (Ta=25°C) ölçülür ve cihazın tipik performansını temsil eder.

• Işık Şiddeti (I_v):10 mA'de sürüldüğünde segment başına tipik değer 12.5 mcd'dir. Belirtilen minimum değer 7.8 mcd'dir. Veri sayfası, ışık şiddetinde ±%10'luk bir tolerans olduğunu belirtir; bu, kategorilendirme (binning) sürecinin bir parçasıdır. Ölçüm, bir yedi segmentli rakam üzerinden alınan ortalamadır.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):632 nm (tipik). Spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):624 nm (tipik). İnsan gözü tarafından algılanan dalga boyudur ve rengi (parlak kırmızı) tanımlar.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Bu, tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş olarak yayılan dalga boyları aralığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):2.0 V (tipik), 20 mA'de maksimum 2.4 V. Tolerans ±0.1V'dir. Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için hayati öneme sahiptir.
• Ters Akım (I_R):5V ters gerilimde maksimum 100 µA.

3. Kategorilendirme (Binning) Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazların "Işık şiddeti için kategorize edildiğini" belirtir. Bu, bir kategorilendirme veya sınıflandırma sürecini ifade eder.

• Işık Şiddeti Kategorilendirmesi:LED'ler, standart test akımındaki ölçülen ışık şiddetine göre test edilir ve gruplara (kutulara) ayrılır. Belirtilen ±%10'luk tolerans, belirli bir kategori için aralığı tanımlar. Tasarımcılar, parlaklığın bu aralık içinde bir üretim partisinden diğerine değişebileceğinin farkında olmalıdır; bu, bir üründe birden fazla gösterge yan yana kullanılırsa fark edilebilir.
• İleri Gerilim Kategorilendirmesi:Açıkça kategorilendirilmiş bir parametre olarak belirtilmese de, V_Füzerindeki ±0.1V toleransı sıkı bir kontrolü gösterir. Birden fazla segment veya rakam arasında ileri gerilimdeki önemli bir değişiklik, bireysel akım sınırlama olmadan basit bir paralel konfigürasyonda sürülürse düzensiz akım dağılımına yol açabilir.
• Dalga Boyu/Renk Kategorilendirmesi:Veri sayfası, tepe ve baskın dalga boyu için tipik değerleri belirtir ancak açık renk kategorilerinden bahsetmez. Standart bir parlak kırmızı gösterge için tipik 624 nm baskın dalga boyu hedeftir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlayan tipik karakteristik eğrileri içerir.

4.1 Spektrum Dağılımı

Spektral dağılım eğrisi (bağıl yoğunluk vs. dalga boyu), 632 nm (tepe) civarında merkezlenmiş dar bir tepe ve 624 nm'de baskın dalga boyu gösterir. 20 nm bant genişliği, nispeten saf bir kırmızı rengi gösterir; bu, AlGaInP yarı iletken malzemesinin karakteristiğidir. Bu malzeme, kırmızıdan kehribar rengi aralığında yüksek verimliliği ile bilinir.

4.2 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, akım ve gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Tipik bir LED için, eğri, ileri gerilim bir "diz" noktasına (bu cihaz için yaklaşık 1.8-2.0V) ulaşana kadar çok düşük bir akım gösterir, ardından gerilimdeki küçük bir artışla akım hızla artar. Bu, termal kaçakları önlemek ve tutarlı parlaklık sağlamak için LED'leri sabit bir gerilim kaynağı yerine sabit bir akım kaynağı ile sürmenin önemini vurgular.

4.3 İleri Akım Düşürme (Derating) Eğrisi

Bu, termal yönetim için kritik bir grafiktir. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı gösterir. Ortam sıcaklığı arttıkça, cihazın ısı dağıtma yeteneği azalır. Bu nedenle, jonksiyon sıcaklık limitinin aşılmasını önlemek ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için maksimum güvenli çalışma akımı azaltılmalıdır (düşürülmelidir). Eğri tipik olarak 25°C'de nominal akımda (örn. 25 mA) başlar ve maksimum jonksiyon sıcaklığında sıfır akıma doğru eğimli bir şekilde iner.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Boyutlar ve Çizim

Paket boyut çizimi, PCB yerleşimi için kesin fiziksel ölçüleri sağlar. Ana boyutlar arasında göstergenin toplam yüksekliği, genişliği ve derinliği, bacaklar arasındaki mesafe (aralık), bacak çapı ve önerilen PCB delik boyutu bulunur. Çizim, aksi belirtilmedikçe toleransların ±0.25mm olduğuna dair bir not içerir. Mühendisler, baskılı devre kartında uygun oturma ve hizalama sağlamak için bu boyutlara uymalıdır.

5.2 Bacak Bağlantısı ve Polarite Tanımlama

Dahili devre şeması, yedi segmentin ve ondalık noktanın (varsa) ortak anot konfigürasyonunu gösterir. Her bir segmente (a'dan g'ye) ve ortak anot bacağına karşılık gelen bacak numaralarını tanımlar. Doğru polarite tanımlama esastır; ters gerilim uygulamak veya yanlış ortak bağlantı yapmak, göstergenin yanmasını engelleyebilir veya ona zarar verebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

• Lehimleme Süreci:Cihaz, dalga lehimleme veya el lehimleme için uygundur. Lehimleme sıcaklığı için mutlak maksimum değer, maksimum 5 saniye süreyle 260°C'dir. Bu, delikten montajlı bileşenler için standart bir değerdir ve LED çipine ve plastik pakete termal hasarı önlemeye yardımcı olur.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması:Veri sayfası, ESD hassasiyeti konusunda güçlü bir uyarı içerir. AlGaInP LED'ler elektrostatik deşarj ile hasar görebilir. Önerilen kullanım önlemleri arasında topraklanmış bilekliklerin, ESD güvenli iş istasyonları ve zeminlerin, iletken masa paspaslarının ve tüm ekipmanın uygun şekilde topraklanmasının kullanılması yer alır. Yalıtkan malzemeler varsa, iyonlaştırıcılar veya diğer yük nötrleştirme yöntemleri kullanılmalıdır.
• Depolama Koşulları:Cihazlar, düşük nemli, ESD korumalı bir ortamda belirtilen depolama sıcaklığı aralığında (-40°C ila +100°C) saklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

Cihaz, otomatik montaj için tüpler içinde paketlenir. Standart paketleme süreci şu şekildedir: Tüp başına 20 adet, kutu başına 36 tüp ve ana karton başına 4 kutu. Bu, karton başına toplam 2,880 adet anlamına gelir.

7.2 Etiket Açıklaması

Paketleme etiketi birkaç kodu içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Üretici Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT) ve Parti Numarası (LOT No.). "CAT" alanı, daha önce tartışılan ışık şiddeti kategorisiyle doğrudan ilişkilidir.

8. Uygulama Tasarım Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Ortak anotlu bir gösterge olarak, anotlar (ortak bacaklar) tipik olarak bir akım sınırlayıcı direnç veya bir transistör anahtarı (çoklama için) üzerinden pozitif bir besleme gerilimine bağlanır. Daha sonra her bir segmentin katodu, gerekli akımı çekebilen bir sürücü IC'sine (7 segmentli kod çözücü/sürücü veya bir mikrodenetleyici GPIO pini gibi) bağlanır. İleri akımı istenen değere (örn. 10-20 mA) ayarlamak için her bir segment veya ortak anot için seri bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (V_besleme- V_F) / I_F.

8.2 Tasarım Hususları ve Uyarılar

• Akım Sınırlama:Her zaman sabit akım sürücü veya akım sınırlayıcı direnç kullanın. LED'i asla doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın.
• Ters Gerilim Koruması:Sürücü devresi, LED kapalıyken bile LED'e hiçbir ters gerilim uygulanmadığından emin olmalıdır. Sürekli ters gerilim, metal göçüne ve kalıcı hasara neden olabilir. AC veya çoklamalı devrelerde, LED ile paralel olarak (normal çalışma sırasında ters öngerilimli) bir koruma diyotu eklemeyi düşünün.
• Termal Yönetim:Yüksek ortam sıcaklığı uygulamaları için veya maksimum akıma yakın sürüldüğünde, düşürme eğrisini dikkate alın. PCB üzerinde ısı dağılımı için yeterli boşluk sağlayın.
• Çoklama (Multiplexing):Bu gösterge, birden fazla rakamın sürücü hatlarını paylaştığı çoklamalı uygulamalar için uygundur. Tepe ileri akım değeri (1/10 görev döngüsünde 60 mA) bunu destekler. Segment başına ortalama akım, sürekli ileri akım değerini (25 mA) aşmamalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski teknolojiler veya daha küçük göstergelerle karşılaştırıldığında, ELD-526SURWA/S530-A3 belirli avantajlar sunar:

• Malzeme (AlGaInP vs. GaAsP):AlGaInP teknolojisi, genellikle daha turuncu veya loş görünen eski GaAsP LED'lere kıyasla daha yüksek ışık verimliliği ve daha doygun, parlak kırmızı bir renk sağlar.
• Standartlaştırılmış Boyut:13.6mm rakam yüksekliği bir endüstri standardıdır ve mevcut ürün tasarımları ve çerçevelerle geniş uyumluluk sağlar.
• Düşük Güç Tüketimi:Tipik ileri gerilimi 2.0V olan bu gösterge, daha yüksek V_F.
• Gri Yüzey:Gri yüzey (siyaha kıyasla), yansıyan ortam ışığını azaltarak parlak aydınlatılmış ortamlarda daha iyi kontrast sağlar ve okunabilirliği artırır.

10. Sık Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu göstergiyi bir mikrodenetleyiciden gelen 5V mantık ile sürebilir miyim?

C: Evet, ancak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 5V besleme ile ~10 mA elde etmek için: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ohm. 330 Ohm'luk bir direnç, biraz daha az akım sağlayacak standart bir değerdir ve güvenlidir.

S: Neden belirtilen bir minimum ışık şiddeti (7.8 mcd) ve bir tipik değer (12.5 mcd) var?

C: Minimum, bu parça numarası altında satılan cihazlar için garanti edilen alt sınırdır. Tipik değer, üretimden gelen ortalama çıktıdır. Kategorilendirme süreci (±%10) nedeniyle, parlaklığı bu kategorize aralık içinde herhangi bir yerde olan cihazlar alabilirsiniz.

S: Bu gösterge açık hava kullanımı için uygun mudur?

C: Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C), geniş bir ortam yelpazesini idare edebileceğini düşündürür. Ancak, doğrudan açık hava maruziyeti için, veri sayfasında kapsanmayan plastiğin UV direnci, su geçirmezlik ve PCB için konformal kaplama gibi ek faktörleri göz önünde bulundurun.

S: 5V ters gerilimi aşarsam ne olur?

C: Ters gerilim değerinin aşılması, çığ arızası nedeniyle LED jonksiyonunda ani ve felaket bir arızaya neden olabilir. Cihaz ters öngerilime dayanacak şekilde tasarlanmamıştır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Basit Bir Dijital Voltmetre Okuması Tasarlama.

Bir tasarımcı, 3 haneli bir voltaj göstergesi gerektiren bir tezgah üstü güç kaynağı ünitesi oluşturuyor. Üç adet ELD-526SURWA/S530-A3 gösterge seçiyor. Mikrodenetleyici (örn. bir ATmega328), MAX7219 gibi bir 7 segmentli sürücü IC'si kullanacak. Tasarım adımları şunları içerir: 1) Paket boyutlarına göre PCB'yi yerleştirmek, doğru bacak aralığını sağlamak. 2) Her bir rakamın ortak anotlarını sürücü IC'sinin rakam seçim hatlarına bağlamak. 3) Segment katotlarını (a-g) sürücü IC'sinin segment hatlarına bağlamak. 4) Mikrodenetleyiciyi bir ADC değerini okumak, voltaja dönüştürmek ve SPI üzerinden MAX7219'a uygun rakam kodlarını göndermek için programlamak. 5) MAX7219'un yazmaçlarında sürücü akımını, segment başına 10-15 mA hedefleyecek şekilde ayarlamak, göstergenin değerleri içinde kalmasını sağlamak. Göstergenin gri yüzeyi, laboratuvar ortamında tavan floresan aydınlatması olduğu için özellikle seçilmiştir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Yedi segmentli bir LED gösterge, "8" rakamı deseninde düzenlenmiş bireysel Işık Yayan Diyotların (LED'ler) bir montajıdır. Her bir segment (a'dan g'ye adlandırılır) ayrı bir LED'dir. Belirli segmentleri seçerek açarak, 0'dan 9'a kadar herhangi bir rakam ve bazı harfler oluşturulabilir. ELD-526SURWA/S530-A3, ortak anot konfigürasyonu kullanır, yani bir rakamdaki tüm segment LED'lerinin anotları (pozitif terminaller) ortak bir bacağa bağlanır. Bir segmenti aydınlatmak için, ortak anodu bir gerilim kaynağına (bir akım sınırlayıcı üzerinden) bağlanır ve katodu (negatif terminal) daha düşük bir gerilime (toprak) bağlanır. Işık, AlGaInP yarı iletken malzemesinde elektrolüminesans yoluyla üretilir: ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve malzemenin bant aralığına karşılık gelen bir dalga boyunda foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır, bu da kırmızı spektrumdadır.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

Yedi segmentli LED göstergeler, olgun ve güvenilir bir teknolojiyi temsil eder. Nokta matris OLED'ler veya TFT LCD'ler gibi daha yeni ekran teknolojileri grafikler ve özel yazı tipleri için daha fazla esneklik sunarken, 7 segmentli LED'ler belirli uygulamalarda güçlü avantajlarını korur: üstün parlaklık ve güneş ışığında okunabilirlik, son derece geniş görüş açıları, yüksek güvenilirlik ve uzun ömür, kontrol basitliği ve yalnızca sayısal çıktı gerektiren uygulamalar için daha düşük maliyet. Bu tür ayrık LED göstergelerdeki trend, daha yüksek verimlilik (mA akım başına daha fazla ışık çıktısı), renk ve parlaklık tutarlılığı için daha sıkı kategorilendirme ve gelişen çevre düzenlemelerine (RoHS, REACH) devam eden uyumdur. Bu veri sayfasında kullanılan delikten montajlı paket, otomatik montaj için yüzey montajlı cihaz (SMD) versiyonlarıyla kademeli olarak desteklenmektedir, ancak delikten montaj, prototipleme, onarım ve daha yüksek mekanik sağlamlık gerektiren uygulamalar için hayati önemini korumaktadır.