LTS-3403JF 0,8 İnç Sarı-Turuncu LED Gösterge Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 20,32mm - İleri Gerilim 2,6V - Güç 70mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-3403JF, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, yedi segmentli alfanümerik bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, bağımsız olarak adreslenebilir LED segmentlerini kullanarak sayıları (0-9) ve bazı harfleri görsel olarak temsil etmektir. Çekirdek teknoloji, sarı-turuncu spektrumda ışık yaymak için özel olarak tasarlanmış AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır. Bu malzeme seçimi, verimlilik, parlaklık ve renk saflığı arasında bir denge sunar. Cihaz, ortak katot tipi olarak sınıflandırılır, yani LED segmentlerinin tüm katotları (negatif terminaller) dahili olarak bağlanmıştır; bu, segmentlerin tipik olarak akım kaynağı ile sürüldüğü mikrodenetleyici tabanlı sistemler için devre tasarımını basitleştirir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Optik Karakteristikler

Optik performans, göstergenin işlevselliğinin merkezinde yer alır.Ortalama Işık Şiddeti (Iv), 1mA ileri akımında (IF) 320 ila 700 mikrokandela (μcd) arasında belirtilmiştir. Bu aralık, cihazların ölçülen çıkışa göre sınıflandırıldığı bir üretim binleme işlemini gösterir._FTepe Emisyon Dalga Boyu (λP)611 nanometredir (nm) ve_p)Baskın Dalga Boyu (λD)IF=20mA'da ölçüldüğünde 605 nm'dir. Baskın dalga boyu, insan gözünün algıladığı renktir._d)Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)_F17 nm olarak belirtilmiştir ve yayılan rengin saflığını tanımlar; daha dar bir genişlik, daha monokromatik ve saf bir renk anlamına gelir.Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı2:1 (maks.) olarak belirtilmiştir ve aynı hanedeki farklı segmentler arasındaki parlaklık değişimini sınırlayarak görsel düzgünlük sağlar.2.2 Elektriksel KarakteristiklerElektriksel parametreler, çalışma sınırlarını ve güç gereksinimlerini tanımlar.

Segment Başına İleri Gerilim (VF)

IF=20mA'da tipik olarak 2,6V ve maksimum 2,6V'dir. Bu değer, sürücü devresindeki akım sınırlayıcı dirençlerin tasarımı için çok önemlidir.Segment Başına Ters Akım (IR)_F), 5V Ters Gerilimde (VR) maksimum 100 μA'dır ve cihazın ters kutuplandığında sızıntı karakteristiğini gösterir; bu, normal çalışmada genellikle ihmal edilebilir._F2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal HususlarBu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar._R)Segment Başına Sürekli İleri Akım_R25°C'de 25 mA'dir ve 0,33 mA/°C'lik bir düşürme faktörü vardır. Bu, maksimum güvenli akımın, ortam sıcaklığı (TA) 25°C'nin üzerine çıktıkça azaldığı anlamına gelir. Örneğin, 85°C'de maksimum akım yaklaşık 25 mA - (0,33 mA/°C * 60°C) = 5,2 mA olacaktır.

Segment Başına Güç Dağılımı

VF * IF olarak hesaplanan 70 mW'dir.Tepe İleri Akımıdarbe işlemi için (1/10 görev döngüsü, 0,1ms darbe genişliği) 90 mA'dir ve daha yüksek tepe parlaklığı elde etmek için kısa süreli aşırı sürüme izin verir. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ila +85°C'dir._a3. Sınıflandırma Sistemi AçıklamasıVeri sayfası, cihazın"Işık Şiddeti için Kategorize Edilmiş"_Folduğunu açıkça belirtir. Bu, ölçülen ışık çıkışına dayalı üretim sonrası bir sınıflandırma (binning) işlemine işaret eder. Birimler standart koşulda (IF=1mA) test edilir ve Iv değerlerine göre gruplara ayrılır (örn., 320-450 μcd, 450-580 μcd, 580-700 μcd). Bu, bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlar. Bu belgede gerilim veya dalga boyu için açıkça detaylandırılmamış olsa da, bu tür kategorizasyon, tasarımcılar için öngörülebilir performans sağlamak amacıyla LED üretiminde yaygındır._F4. Performans Eğrisi AnaliziBelirli eğriler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, böyle bir cihaz için tipik performans eğrileri şunları içerir:I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:

İleri gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. AlInGaP LED'ler için diz gerilimi (akımın keskin bir şekilde yükselmeye başladığı nokta) tipik olarak 1,8-2,0V civarındadır.

Işık Şiddeti vs. İleri Akım (Iv vs. IF):Bu eğri genellikle düşük akımlarda doğrusaldır, ancak termal ve verimlilik düşüşü nedeniyle daha yüksek akımlarda doygunluğa ulaşabilir.Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı (Iv vs. TA):_FIşık çıkışının, eklem sıcaklığı arttıkça nasıl azaldığını gösterir. AlInGaP LED'ler, diğer bazı malzemelere kıyasla tipik olarak daha iyi yüksek sıcaklık performansına sahiptir.

Spektral Dağılım:

Göreceli yoğunluğu dalga boyuna karşı çizen bir grafik, 611 nm'deki tepe noktasını ve 17 nm yarı genişliği gösterir.

• 5. Mekanik ve Paket BilgisiCihaz, standart 0,8 inç (20,32 mm) rakam yüksekliğine sahiptir. Paket,
• açık gri bir yüze_vve_Fyanmadığında beyaz segment renginesahiptir; bu, sarı-turuncu segmentler aydınlatıldığında kontrastı artırır. Boyut çizimi (PDF'de referans verilmiştir), PCB ayak izi tasarımı ve panel kesimleri için kritik ölçümler sağlar. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart tolerans ±0,25 mm'dir. 18 pinli çift sıralı paket, bu tür göstergeler için yaygın bir ayak izidir.
• 6. Pin Bağlantısı ve Dahili Devre_vPin bağlantısı, 18 pinli bir paket için tanımlanmıştır. Ana bağlantılar şunlardır: A, F, E, L.D.P. (Sol Ondalık Nokta), R.D.P. (Sağ Ondalık Nokta) ve D segmentleri için anotlar. C, G ve B segmentleri için katotlar. Dahili olarak bağlı olan birden fazla Ortak Katot pini (pin 4, 6, 17) vardır ve bu, PCB düzeni için esneklik sağlar. Pin 12 "ORTAK ANOT" olarak listelenmiştir; bu, cihaz Ortak Katot tipi olarak tanımlandığından, bir hata veya farklı bir varyanta özgü gibi görünmektedir. Dahili devre şeması, yedi segment artı iki ondalık noktalı bir gösterge için standart ortak katot konfigürasyonunu gösterir._a7. Lehimleme ve Montaj KılavuzlarıVeri sayfası, maksimum lehimleme sıcaklığını
• 260°C, maksimum 3 saniyeolarak belirtir; bu ölçüm oturma düzleminin 1,6mm (1/16 inç) altında yapılır. Bu, LED çiplerine, tel bağlantılarına ve plastik pakete termal hasarı önlemek için tasarlanmış tipik bir reflow veya el lehimleme kılavuzudur. Güvenilirliği korumak için bu profilin takip edilmesi kritik önem taşır. İşleme sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleri alınmalıdır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama SenaryolarıTest ve Ölçüm Ekipmanları:Dijital multimetreler, güç kaynakları, frekans sayaçları.Tüketici Elektroniği:Ses ekipmanları (amplifikatörler, alıcılar), mutfak aletleri, saatler.

Endüstriyel Kontroller:

Panel metreler, proses göstergeleri, zamanlayıcı ekranları.

Otomotiv Yan Sanayi:

Göstergeler ve okumalar (çevresel özellikler uygun olduğunda).8.2 Tasarım HususlarıAkım Sınırlama:

Her segment anotu (veya ortak katot) için çalışma akımını ayarlamak üzere harici dirençler zorunludur. R = (Vbesleme - VF) / IF formülü kullanılarak hesaplanır.

Çoklama (Multiplexing):

• Çok haneli göstergeler için çoklama yaygındır. LTS-3403JF'nin düşük akım gereksinimi (segment başına 1mA'ya kadar) burada avantajlıdır, çünkü kısa çoklanmış "açık" süre boyunca, ortalama güç limitlerini aşmadan istenen ortalama parlaklığı elde etmek için daha yüksek tepe akımlarına izin verir.Görüş Açısı:
• Geniş görüş açısı, kullanıcının doğrudan ekranın önünde olmayabileceği paneller için faydalıdır.Mikrodenetleyici Sürücüsü:
• Çoğu modern mikrodenetleyici, bu LED'leri doğrudan sürmek için yeterli akımı (pin başına 20mA yaygındır) sağlayabilir/sönümleyebilir; toplam akım daha yüksek olduğu için ortak katot için genellikle basit transistör tamponları gerektirir.9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
• LTS-3403JF'nin kendi kategorisindeki temel farklılaştırıcıları şunlardır:Malzeme (AlInGaP):

Eski GaAsP (Galyum Arsenit Fosfit) kırmızı/sarı LED'lere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sunar ve InGaN (İndiyum Galyum Nitrit) mavi/yeşil/beyaz LED'lere kıyasla farklı bir renk sunar.

• Çok Düşük Akım Çalışması:Segment başına 1mA'ya kadar çalışma özelliği, her miliamperin önemli olduğu pil ile çalışan veya ultra düşük güçlü tasarımlar için önemli bir özelliktir._{Yüksek Kontrast Paketi:}Beyaz segmentli açık gri yüz, mükemmel kapalı durum kontrastı sağlar ve çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirliği artırır._FKategorize Edilmiş Işık Çıkışı:_F.
• Tasarımcı için öngörülebilirlik sağlar ve bir üründeki birimler arasında tutarlı bir görünüm sağlar.10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
• S: Bu göstergiyi 3,3V'luk bir mikrodenetleyici güç kaynağı ile sürebilir miyim?C: Evet. Tipik VF değeri 2,6V olduğundan, 3,3V'luk bir kaynak, akım sınırlayıcı direnç için yeterli marj (0,7V) sağlar. IF=10mA'da, R = (3,3V - 2,6V) / 0,01A = 70 Ohm.
• S: Birden fazla ortak katot pininin olmasının amacı nedir?C: Bunlar dahili olarak bağlıdır. Birden fazla pin sağlamak, toplam katot akımını (tüm segmentler açıkken 7x IF veya daha fazla olabilir) dağıtmaya yardımcı olur, pin başına akım yoğunluğunu azaltır ve PCB düzeni ve ısı dağılımına yardımcı olur.

S: Işık şiddeti 2:1 eşleştirme oranına sahipse, düzgün parlaklığı nasıl elde ederim?

C: 2:1 oranı, tek bir cihazdaki en parlak ve en sönük segment arasındaki maksimum limittir. Pratikte, değişim genellikle daha azdır. Kritik uygulamalar için, her segmentin parlaklığını dijital olarak kalibre etmek üzere sabit akım sürücüsü veya PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) kullanın.

• S: Bunu açık havada kullanabilir miyim?C: Çalışma sıcaklık aralığı (-35°C ila +85°C) geniştir, ancak veri sayfası su veya toz için bir IP (Giriş Koruması) derecesi belirtmez. Açık hava kullanımı için, ekranın nemden korunması için ek sızdırmazlık veya muhafaza gerektirir.
• 11. Pratik Tasarım Vaka ÇalışmasıSenaryo:
• 5V besleme ve bir mikrodenetleyici kullanarak çoklama ile 4 haneli bir voltmetre okuması tasarlama.Akım Seçimi:
• Parlaklık ve güç arasında iyi bir denge için segment başına IF = 5mA seçin. Çoklama sırasındaki tepe akım daha yüksek olacaktır (örneğin, haneler başına %25 görev döngüsü kullanılıyorsa 20mA).Direnç Hesaplaması:

Statik sürücü için: R = (5V - 2,6V) / 0,005A = 480 Ohm (470 Ohm standart değer kullanın).

Çoklamalı Sürücü:

5mA ortalamayı elde etmek için, aktif zaman dilimi boyunca tepe akımın 20mA (5mA / 0,25 görev döngüsü) olması gerekir. Direnci yeniden hesaplayın: R = (5V - 2,6V) / 0,020A = 120 Ohm. Bu tepe akımın, darbe işlemi için mutlak maksimum değerler (90mA) içinde olduğunu doğrulayın._FDevre:_FSegment anotlarını, 120-ohm'luk dirençler üzerinden mikrodenetleyici G/Ç pinlerine bağlayın. Dört ortak katot pinini (haneler başına bir tane) NPN transistörlerin (örn., 2N3904) kollektörüne bağlayın. Transistör bazları, taban dirençleri üzerinden mikrodenetleyici pinleri tarafından sürülür. Mikrodenetleyici, sırayla bir hane transistörünü açar ve segment hatlarındaki deseni ayarlar.

Yazılım:

Ekranı, titremeyi önlemek için yeterince yüksek bir hızda (tipik olarak >60Hz) yenilemek üzere bir zamanlayıcı kesmesi uygulayın._F12. Çalışma Prensibi

Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde

elektrolüminesans

prensibi ile çalışır. Diyotun açılma gerilimini (AlInGaP için yaklaşık 1,8-2,0V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden elektronlar ve p-tipi malzemeden delikler, aktif bölgeye (AlInGaP katmanındaki kuantum kuyuları) enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) şeklinde serbest bırakırlar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda sarı-turuncu. Opak GaAs substratı, ışığı yukarı yansıtmaya yardımcı olarak, çipin üstünden genel ışık çıkarma verimliliğini artırır.

13. Teknoloji Trendleri

Ayrık yedi segmentli LED göstergeler belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, ekran teknolojisindeki daha geniş trendler şunları içerir:

Entegrasyon:Mikrodenetleyici pin sayısını azaltmak ve yazılımı basitleştirmek için entegre sürücü IC'li (I2C, SPI) göstergelere doğru hareket.

1. Malzeme Gelişmeleri:Renk gamını ve verimliliği genişletmek için daha verimli fosfor dönüştürücü LED'ler ve doğrudan renkli yarı iletkenler üzerine devam eden araştırmalar._FAlternatif Teknolojiler:
2. Birçok tüketici uygulamasında, yedi segmentli göstergeler, benzer bir ayak izinde daha fazla esneklik (tam alfanümerik, grafikler) sunan, ancak eşdeğer parlaklık için genellikle daha yüksek maliyet ve güç tüketimi ile gelen nokta matrisli OLED veya LCD modüllerle değiştirilmektedir.Uygulama Kayması:
3. LTS-3403JF gibi cihazlar için birincil uygulama, grafiksel yetenekten ziyade basitlik, sağlamlık, yüksek parlaklık ve geniş görüş açılarının önceliklendirildiği endüstriyel, enstrümantasyon ve eski ekipmanlarda giderek artmaktadır.LTS-3403JF, iyi anlaşılmış AlInGaP teknolojisine dayalı güvenilir performans sunan, kendi nişinde olgun ve optimize edilmiş bir çözümü temsil eder.
4. Circuit:Connect segment anodes to microcontroller I/O pins via the 120-ohm resistors. Connect the four common cathode pins (one per digit) to the collector of NPN transistors (e.g., 2N3904). The transistor bases are driven by microcontroller pins via base resistors. The microcontroller sequentially turns on one digit transistor and sets the pattern on the segment lines.
5. Software:Implement a timer interrupt to refresh the display at a rate high enough to avoid flicker (typically >60Hz).

. Operating Principle

The device operates on the principle ofelectroluminescencein a semiconductor p-n junction. When a forward voltage exceeding the diode's turn-on voltage (approximately 1.8-2.0V for AlInGaP) is applied, electrons from the n-type material and holes from the p-type material are injected into the active region (the quantum wells in the AlInGaP layer). When these charge carriers recombine, they release energy in the form of photons (light). The specific composition of the AlInGaP alloy determines the bandgap energy, which in turn dictates the wavelength (color) of the emitted light—in this case, yellow-orange. The non-transparent GaAs substrate helps reflect light upward, improving overall light extraction efficiency from the top of the chip.

. Technology Trends

While discrete seven-segment LED displays remain relevant for specific applications, broader trends in display technology include:

• Integration:Movement towards displays with integrated driver ICs (I2C, SPI) to reduce microcontroller pin count and simplify software.
• Material Advancements:Ongoing research into more efficient phosphor-converted LEDs and direct-color semiconductors to expand color gamut and efficiency.
• Alternative Technologies:In many consumer applications, seven-segment displays are being replaced by dot-matrix OLED or LCD modules that offer greater flexibility (full alphanumerics, graphics) in a similar footprint, though often at a higher cost and power consumption for the equivalent brightness.
• Application Shift:The primary application for devices like the LTS-3403JF is increasingly in industrial, instrumentation, and legacy equipment where simplicity, robustness, high brightness, and wide viewing angles are prioritized over graphical capability.

The LTS-3403JF represents a mature, optimized solution within its niche, offering reliable performance based on well-understood AlInGaP technology.