LTS-360KR LED Ekran Veri Sayfası - 0.36 inç Rakam Yüksekliği - Süper Kırmızı Renk - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTS-360KR, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, yedi segmentli alfanümerik bir ekrandır. Temel işlevi, dijital cihazlar, tüketici elektroniği, endüstriyel kontrol panelleri ve test ekipmanları için yüksek okunabilirliğe sahip görsel bir çıktı sağlamaktır. Cihaz, yüksek verimli kırmızı ışık yayılımı üretmesiyle ünlü olan, GaAs substratı üzerinde büyütülmüş gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) LED teknolojisini kullanır. Bu spesifik malzeme sistemi, ekranın eski LED teknolojilerine kıyasla üstün parlaklık ve renk saflığı elde etmesini sağlar.

Bu ekran modülünün temel avantajları arasında, sürekli ve düzgün segmentlerle oluşturulan pürüzsüz, belirgin rakamlarla sağlanan mükemmel karakter görünümü yer alır. Gri yüzeyine karşı yüksek parlaklık ve yüksek kontrast sunarak, aydınlık ortamlarda bile okunabilirliği garanti eder. Geniş görüş açısı, ekranın çeşitli pozisyonlardan net bir şekilde okunabilmesini sağlayan bir diğer önemli faydadır. Ayrıca, cihaz ışık şiddeti için kategorize edilmiştir; bu, üretim partilerinde tutarlılık sağlamak için birimlerin belirli parlaklık kriterlerini karşılaması amacıyla sınıflandırıldığı ve test edildiği anlamına gelir. Paket aynı zamanda kurşunsuzdur ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun olup, modern elektronik üretim için uygundur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Optik performans, ekranın işlevselliğinin merkezinde yer alır. Temel parametreler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) standart test koşullarında ölçülür.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv):Bu parametre, aydınlatılan segmentlerin algılanan parlaklığını tanımlar. 1mA ileri akımda (IF) sürüldüğünde tipik değer 975 µcd'dir (mikrokandela). Belirtilen minimum değer ise 320 µcd'dir. Bu yüksek şiddet, ekranın kolayca görülebilmesini sağlar.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp):LED'in maksimum optik güç yaydığı dalga boyudur. LTS-360KR için bu, IF=20mA'de tipik olarak 639 nanometredir (nm) ve onu görünür spektrumun kırmızı bölgesine yerleştirir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):IF=20mA'de bu değer 631 nm'dir. İnsan gözü tarafından algılanan LED rengine en iyi şekilde uyan tek dalga boyunu temsil eder ki bu canlı bir süper kırmızıdır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Bu değer yaklaşık 20 nm'dir ve yayılan ışık bandının spektral saflığını veya darlığını gösterir. Daha küçük bir değer, daha monokromatik bir ışık kaynağına işaret eder.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (Iv-m):Maksimum 2:1 olarak belirtilen bu oran, rakamın farklı segmentleri arasında düzgünlüğü sağlar. Aynı koşullar altında sürüldüğünde, en parlak segmentin en sönük segmentten iki kattan fazla parlak olmayacağı anlamına gelir, bu da tutarlı bir görünüm sağlar.

Tüm ışık şiddeti ölçümleri, verilerin insan görsel algısıyla ilişkilendirilmesini sağlamak için CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak gerçekleştirilir.

2.2 Elektriksel ve Mutlak Maksimum Değerler

Güvenilir çalışma ve cihazda kalıcı hasarı önlemek için bu değerlere uyulması kritik öneme sahiptir.

• Segment Başına Sürekli İleri Akım:Her bir LED segmenti için önerilen maksimum sürekli DC akım 25 mA'dir. Bu değerin aşılması, hızlanmış bozulmaya veya arızaya yol açabilir.
• Segment Başına Tepe İleri Akım:Darbe çalışması için daha yüksek bir akıma izin verilir. Cihaz, belirli koşullar altında (1 kHz frekans ve %10 görev döngüsü) segment başına 90 mA tepe akımını kaldırabilir.
• Segment Başına Güç Dağılımı:Tek bir segment tarafından dağıtılabilecek maksimum güç 70 mW'dır. Bu, İleri Gerilim (VF) ile İleri Akım'ın (IF) çarpımı olarak hesaplanır.
• İleri Akım Düşürme:Maksimum sürekli ileri akım, 25°C üzerinde azaltılmalıdır. Düşürme faktörü santigrat derece başına 0.33 mA'dır. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım yaklaşık 25 mA - ((85-25) * 0.33 mA) ≈ 5.2 mA olacaktır.
• Segment Başına İleri Gerilim (VF):IF=10mA'de tipik olarak 2.6V, maksimum 2.6V'dir. Minimum değer 2.1V'dur. Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
• Ters Gerilim (VR):Bir segment üzerine uygulanabilecek maksimum ters gerilim 5V'dur. Bunun aşılması, bozulmaya ve LED'in hasar görmesine neden olabilir.
• Ters Akım (IR):Maksimum 5V ters gerilim uygulandığında sızıntı akımı tipik olarak 100 µA veya daha azdır.

2.3 Termal ve Çevresel Özellikler

• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:Ekran, -35°C ila +85°C arasındaki ortam sıcaklıklarında güvenilir bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:Cihaz, -35°C ila +85°C arasındaki sıcaklıklarda çalıştırılmadan depolanabilir.
• Lehim Sıcaklığı:Montaj sırasında, cihaz, paketin oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında ölçüldüğünde, 5 saniye boyunca 260°C'lik bir lehim sıcaklığına dayanabilir. Bu, dalga veya reflow lehimleme işlemleri için standart bir gerekliliktir.

3. Sınıflandırma ve Kategorizasyon Sistemi

Veri sayfası açıkça belirtmektedir ki cihazışık şiddeti için kategorize edilmiştir. Bu, kritik bir kalite kontrol ve tasarım unsurudur. LED üretiminde, aynı üretim partisi içinde bile çıktıda doğal varyasyonlar olur. Sınıflandırma, üretim sonrasında LED'leri belirli ölçülen parametrelere göre ayırma işlemidir. LTS-360KR için birincil sınıflandırma kriteri ışık şiddetidir (Iv). Sınıflandırılmış parçalar satın alarak, tasarımcılar ürünlerindeki tüm ekranların tutarlı bir parlaklık seviyesine sahip olmasını sağlar ve birimler arasında fark edilebilir varyasyonları önler. Veri sayfası min/tip/maks aralığını (320-975 µcd) sağlasa da, üreticiler tipik olarak bu parçaları daha dar, önceden tanımlanmış şiddet sınıflarında (örn. 800-900 µcd, 900-1000 µcd) sunar. Tasarımcılar, uygulamaları için gerekli parlaklık tutarlılığını belirlemek üzere mevcut sınıf kodları için tedarikçilerle görüşmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Spesifik grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, böyle bir cihaz için tipik performans eğrileri, sağlam devre tasarımı için hepsi kritik olan aşağıdakileri içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıktısının artan ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle doğrusal değildir ve termal etkiler nedeniyle çok yüksek akımlarda verimlilik genellikle düşer.
• İleri Gerilim - İleri Akım (V-I Eğrisi):Bu, diyotlar için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. Gerekli sürücü gerilimini belirlemek ve sabit akım sürücüleri tasarlamak için gereklidir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, ışık çıktısının termal düşürülmesini gösterir. Sıcaklık arttıkça, ışık şiddeti genellikle azalır. Bunu anlamak, amaçlanan çalışma sıcaklığı aralığı boyunca tutarlı parlaklık için tasarım yapmaya yardımcı olur.
• Spektral Dağılım:639 nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, 20 nm yarı genişlikle tanımlanan karakteristik bir genişliğe sahip, farklı dalga boyları boyunca yayılan bağıl gücü gösteren bir çizim.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LTS-360KR, 0.36 inç (9.14 mm) rakam yüksekliğine sahip bir delikli (DIP) paketidir. Paket boyutları, aksi belirtilmedikçe standart ±0.25 mm toleransla veri sayfasında sağlanmıştır. Önemli bir mekanik not, pin ucunun ±0.4 mm'lik kayma toleransıdır; bu, PCB düzeni ve otomatik takma işlemleri için önemlidir. Ekran, özelliklerde bahsedilen yüksek kontrastı sağlayan beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir. İç devre şeması, bunun birortak anotkonfigürasyonu olduğunu doğrular. Bu, tüm LED segmentlerinin anotlarının dahili olarak birbirine bağlandığı ve iki pine (dahili olarak bağlı olan Pin 1 ve Pin 6) çıkarıldığı anlamına gelir. Her segment katodu (A, B, C, D, E, F, G ve Ondalık Nokta) kendine ait özel bir pine sahiptir. Bu yaygın konfigürasyon, sürücü devresinin ortak anoda pozitif bir gerilim sağlarken, bireysel katot pinleri üzerinden akımı çekmesini gerektirir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Mutlak maksimum değerler, lehimleme için temel kılavuzu sağlar: cihaz, oturma düzleminin 1.6 mm altındaki bir noktada 5 saniye boyunca 260°C sıcaklığa dayanabilir. Bu, standart kurşunsuz reflow veya dalga lehimleme profilleriyle uyumludur. Tasarımcılar, montaj işlemlerinin bu termal bütçeyi aşmadığından emin olmalıdır. Taşıma sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleri alınmalıdır. Depolama için, nem emilimini (reflow sırasında patlamaya neden olabilir) önlemek amacıyla, -35°C ila +85°C aralığı kuru bir ortamda korunmalıdır.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

LTS-360KR, net, tek haneli bir sayısal ekran gerektiren herhangi bir cihaz için idealdir. Yaygın uygulamalar şunları içerir:

• Dijital multimetreler, osiloskoplar ve diğer test ve ölçüm ekipmanları.
• Endüstriyel kontrol panelleri ve proses göstergeleri.
• Mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri ve ses ekipmanları gibi tüketici cihazları.
• Otomotiv yedek parça göstergeleri ve ekranları (geniş sıcaklık aralığı göz önünde bulundurularak).
• Saat ve zamanlayıcı modülleri.

7.2 Kritik Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Maksimum sürekli ileri akımı (25 mA) aşmayı önlemek için her segment için bir seri akım sınırlayıcı direnç (veya entegre sabit akım sürücüsü) zorunludur. Direnç değeri şu formül kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF, burada Vcc besleme gerilimi, VF LED'in ileri gerilimi (tasarım marjı için 2.6V kullanın) ve IF istenen çalışma akımıdır (örn. iyi parlaklık için 10-20 mA).
• Sürücü Devresi:Ortak anotlu bir ekran için, mikrodenetleyici veya sürücü IC'si akım çekecek şekilde yapılandırılmalıdır. Bu tipik olarak, ortak anot pinini mantıksal yüksek (Vcc) seviyeye ayarlamayı ve istenen segment katot pinlerini mantıksal düşük (toprak) seviyeye çekerek onları açmayı içerir.
• Çoklama (Multiplexing):Çok haneli ekranlar için, daha az I/O pini ile birçok segmenti kontrol etmek için çoklama yaygın bir tekniktir. LTS-360KR tek haneli olsa da, bunu anlamak sistem tasarımı için anahtardır. Çoklama, hangi hanenin aktif olduğunu hızlı bir şekilde değiştirmeyi içerir. Kısa açık süresi boyunca daha yüksek algılanan parlaklık elde etmek için 25 mA'den yüksek darbe akımları kullanılıyorsa, burada tepe akım değeri (%10 görev döngüsünde 90 mA) geçerli hale gelir.
• Termal Yönetim:Segment başına güç dağılımı düşük olsa da, yeterli havalandırma sağlamak ve diğer ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçınmak, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken LED verimliliğini ve ömrünü korumaya yardımcı olacaktır.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır, ancak PCB düzeni ve ürün muhafazası, son kullanıcı için bu açıyı sınırlayabilecek mekanik engellerden kaçınacak şekilde tasarlanmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-360KR'nin birincil farklılaştırıcısı, onunAlInGaPLED teknolojisini kullanmasıdır. Standart GaAsP (Galyum Arsenür Fosfür) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. Bu, aynı parlaklığı daha düşük bir akımda üretebileceği (güç verimliliğini artırır) veya aynı akımda çok daha yüksek parlaklık sağlayabileceği anlamına gelir. Ayrıca, sıcaklık ve ömür boyunca daha iyi renk doygunluğu ve kararlılık sağlar. Gri yüzey/beyaz segment tasarımı, dağınık veya renkli yüzlü ekranlara kıyasla üstün kontrast sunar. Işık şiddeti için kategorizasyon (sınıflandırma), ekran düzgünlüğünün kritik olduğu profesyonel uygulamalar için temel bir özelliktir ve bu onu, birimler arasında parlaklığın belirgin şekilde değişebileceği, sınıflandırılmamış, düşük maliyetli alternatiflerden ayırır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: İki ortak anot pininin (Pin 1 ve Pin 6) olmasının amacı nedir?

C1: Dahili olarak birbirine bağlıdırlar. Bu çift pin tasarımı, PCB takılması sırasında mekanik stabilite sağlar ve PCB üzerinde ortak anot için, birden fazla segment aynı anda yandığında gerekebilecek daha yüksek akım için yararlı olabilecek iki bağlantı noktası sunar.

S2: Bu ekranı doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C2: Hayır. Her segment ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. 5V besleme ve 10mA hedef akım için, tipik VF=2.6V kullanıldığında, direnç değeri (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm olacaktır. Gerçek akımın maksimum değeri aşmadığından her zaman emin olun.

S3: "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" ifadesi tasarımım için ne anlama geliyor?

C3: Bu, bu ekranları belirli, dar bir parlaklık aralığında (örn. belirli bir sınıf kodu) belirleyip satın alabileceğiniz anlamına gelir. Bu, üretim serinizdeki tüm ekranların neredeyse aynı parlaklığa sahip olmasını sağlar, bir birimin diğerinden daha sönük veya daha parlak görünmesini önler ki bu ürün kalitesi için çok önemlidir.

S4: İleri akım düşürme özelliğini nasıl yorumlamalıyım?

C4: 25 mA'lik maksimum sürekli akım yalnızca 25°C'de garanti edilir. 25°C'nin üzerindeki her santigrat derece için maksimum akımı 0.33 mA azaltmalısınız. Cihazınız 60°C'de çalışıyorsa, düşürme (60-25)*0.33 = 11.55 mA'dir. Bu nedenle, 60°C'de segment başına maksimum güvenli sürekli akım 25 mA - 11.55 mA = 13.45 mA'dir.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Tek Haneli Voltmetre Okuması Tasarlama.Bir tasarımcı, 0-9'u göstermek için basit bir panel metre oluşturuyor. Netliği ve geniş görüş açısı için LTS-360KR'yi seçer. Sistem, 5V mantığa sahip bir mikrodenetleyici kullanır. Tasarımcı, ortak anot pinlerini (1 & 6) mümkün olan toplam akım için boyutlandırılmış tek bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden 5V rayına bağlar (örn. "8" rakamı gösterildiğinde, 7 segmentin tümü yanar). Alternatif olarak, doğrudan 5V'a bağlar ve 8 katot pininin (segment A-G ve DP) her birine, 10-15 mA segment akımı için hesaplanmış bireysel akım sınırlayıcı dirençler yerleştirir. Açık drenaj olarak yapılandırılmış veya sadece mantıksal düşük seviyeye ayarlanmış mikrodenetleyici I/O pinleri, segmentleri aydınlatmak için akımı toprağa çeker. Tasarımcı, nihai ürünün muhafazasında yeterli parlaklığı sağlamak için minimum şiddeti 800 µcd olan bir sınıftan LTS-360KR parçaları belirtir. PCB düzeninin, parlaklığı azaltabilecek yerel ısınmayı önlemek için ekranı yakındaki bir voltaj regülatöründen uzak tuttuğundan emin olur.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Yedi segmentli bir ekran, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş ışık yayan diyotların (LED'ler) bir montajıdır. Belirli segmentleri (A'dan G'ye etiketlenmiş) seçerek aydınlatarak, on Arap rakamının (0-9) tamamını ve bazı harfleri oluşturabilir. LTS-360KR, AlInGaP yarı iletken malzemesini kullanır. Diyotun eşik değerini (yaklaşık 2.1V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda salar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir - bu durumda, ~639 nm'de süper kırmızı. Ortak anot konfigürasyonu, akım sağlamaktan ziyade akım çekmede daha iyi olan mikrodenetleyici portları kullanıldığında sürücü devresini basitleştirir.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

Yedi segmentli ekranlar sayısal okumalar için yaygın olmaya devam ederken, temel LED teknolojisi gelişmeye devam etmektedir. AlInGaP, kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler için olgun, yüksek performanslı bir teknolojiyi temsil eder. Ekran teknolojisindeki mevcut trendler, otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine doğru bir kayma, daha yüksek yoğunluklu çok haneli modüller ve sürücü ve kontrolörlerin ekran paketi içinde entegrasyonunu içerir. Ayrıca, mavi ve yeşil için GaN (Galyum Nitrür) gibi malzemelerde ve beyaz ışık oluşturmak için fosfor kullanımında devam eden gelişmeler vardır. Ancak, özel, yüksek güvenilirlikli, yüksek görünürlüklü tek haneli göstergeler için, LTS-360KR gibi delikli AlInGaP ekranlar, kanıtlanmış güvenilirlikleri, mükemmel optik özellikleri ve prototipleme ve belirli endüstriyel uygulamalarda kullanım kolaylıkları nedeniyle sağlam ve optimal bir seçenek olmaya devam etmektedir.