LTS-3403LJG LED Gösterge Veri Sayfası - 0.8 inç Rakam Yüksekliği - Yeşil AlInGaP - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-3403LJG, çeşitli elektronik uygulamalarda net sayısal okumalar için tasarlanmış yüksek performanslı, tek haneli, yedi segmentli bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, yüksek okunabilirliğe sahip dijital karakter çıktısı sağlamaktır. Bu cihazın temel avantajı, LED çipleri için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanmasıdır. Bu malzeme sistemi, yeşilden kırmızıya uzanan spektrumda yüksek verimli ışık yayılımı üretmesiyle bilinir ve eski teknolojilere kıyasla üstün parlaklık ve renk saflığı sunar. Gösterge, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran gri yüzey ve beyaz segmentlere sahiptir. Düşük güç tüketimi ve standart entegre devrelerle uyumluluğu, güvenilir, düşük güçlü sayısal gösterge gerektiren tüketici elektroniği, endüstriyel ölçüm cihazları, test ve ölçüm ekipmanları ve gömülü sistemler gibi geniş bir hedef pazar için uygun kılar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Temel performans metrikleri, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu standart test koşullarında tanımlanmıştır.Ortalama Işık Şiddeti (Iv)ileri akımın (IF) 1mA olduğu durumda minimum 320 µcd, tipik değer 900 µcd olarak belirtilmiş olup maksimum değer belirtilmemiştir. Bu parametre, aydınlatılan segmentlerin algılanan parlaklığını gösterir. Işık çıktısı kategorize edilmiştir, yani cihazlar ölçülen ışık şiddetine göre sınıflandırılır ve bu da üretim partilerinde parlaklık seviyelerinin tutarlılığını sağlar.

Renk karakteristikleri dalga boyu ile tanımlanır.Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp)IF=20mA'de tipik olarak 571 nanometredir (nm), bu da yayılan ışığı görünür spektrumun yeşil bölgesine yerleştirir.Baskın Dalga Boyu (λd)tipik olarak 572 nm'dir ve algılanan rengi tanımlayan yakından ilişkili bir metrikdir.Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)tipik olarak 15 nm'dir, bu nispeten dar bir spektral bant genişliğini gösterir ve saf, doygun bir yeşil renge katkıda bulunur. Işık şiddeti, CIE fotopik göz tepki eğrisine kalibre edilmiş bir sensör ve filtre kullanılarak ölçülür, bu da değerlerin insan görsel algısına karşılık geldiğini garanti eder.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar.Segment Başına İleri Gerilim (VF)IF=10mA olduğunda tipik değeri 2.6V ve maksimum değeri 2.6V'dir. Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritik bir parametredir.Segment Başına Ters Akım (IR)ters gerilimin (VR) 5V olduğu durumda maksimum 100 µA'dır ve bu, kapalı durumdaki sızıntı akımını gösterir.

TheMutlak Maksimum Değerlergüvenli çalışma sınırlarını belirler. Segment başına maksimum sürekli ileri akım 25 mA'dır. 25°C'den itibaren doğrusal olarak uygulanan 0.33 mA/°C'lık bir düşürme faktörü vardır, bu da ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça izin verilen sürekli akımın azaldığı anlamına gelir ve termal hasarı önler. Segment başına maksimum ters gerilim 5V'dir. Bu değerlerin aşılması cihaza kalıcı hasar verebilir.

2.3 Termal Karakteristikler

Termal yönetim, sürekli ileri akım için düşürme özelliği aracılığıyla ima edilir. Cihaz içinÇalışma Sıcaklığı Aralığı-35°C ila +85°C ve aynıDepolama Sıcaklığı Aralığıolarak derecelendirilmiştir.Lehimleme Sıcaklığıderecelendirmesi, dalga veya reflow lehimleme işlemleri sırasında oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altındaki bir noktada cihazın 3 saniye boyunca 260°C'ye dayanabileceğini belirtir. Bu kılavuza uyulması, dahili LED çiplerine ve tel bağlantılarına zarar gelmesini önlemek için çok önemlidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası açıkça cihazınışık şiddetine göre kategorize edildiğinibelirtir. Bu, üretim sırasında LED göstergelerin test edildiği ve standart bir test akımında (Iv özelliğine göre tipik olarak 1mA) ölçülen ışık çıktılarına göre farklı sınıflara ayrıldığı anlamına gelir. Bu sınıflandırma işlemi, son kullanıcıların tutarlı parlaklık seviyelerine sahip ürünler almasını sağlar ve bu, segment yoğunluğunda fark edilir varyasyonları önlemek için birden fazla hanenin yan yana kullanıldığı uygulamalar için hayati önem taşır. Doküman belirli sınıf kodlarını veya aralıklarını detaylandırmasa da, bu uygulama minimum bir performans seviyesi (320 µcd) garanti eder ve benzer çıktı karakteristiklerine sahip cihazları bir araya getirir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasıTipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrilerineatıfta bulunur. Metin alıntısında spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bu tür eğriler LED dokümantasyonunda standarttır. Genellikle şunları içerir:

• İleri Akım (IF) - İleri Gerilim (VF) Eğrisi:Bu, akım ve gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir ve doğru sürücü devresi tasarımı için gereklidir. Diz gerilimi tipik olarak belirtilen VF değeri olan 2.05-2.6V civarındadır.
• Işık Şiddeti (Iv) - İleri Akım (IF) Eğrisi:Bu grafik, ışık çıktısının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak termal ve verimlilik sınırları nedeniyle daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Eğrisi:Bu, LED ışık çıktısının jonksiyon sıcaklığı arttıkça azaldığı termal sönümleme etkisini gösterir. Bu, akım düşürme özelliğinin önemini pekiştirir.
• Spektral Dağılım Eğrisi:Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, ~571nm'deki tepe noktasını ve dar yarı genişliği gösterir ve saf yeşil renk emisyonunu doğrular.

Bu eğriler, tasarımcılara cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışı hakkında daha derin bir anlayış sağlar ve daha sağlam ve optimize edilmiş sistem tasarımına olanak tanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, detaylı birpaket boyut çizimiile birlikte verilir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden ve standart toleransı ±0.25mm olarak belirtilmiştir. Bu çizim, PCB (Baskılı Devre Kartı) yerleşimi için kritiktir ve ayak izinin ve yasak bölgelerin doğru tasarlandığından emin olur. Gösterge,bir P.C. kartına veya sokete kolay montajiçin tasarlanmıştır, bu da delikli lehimlemeye veya uyumlu bir sokete takılmaya uygun pinlere sahip olduğunu gösterir. Fiziksel tanım,gri yüzey ve beyaz segmentlerdenoluştuğunu belirtir ve bu, estetik ve okunabilirliği etkileyen önemli bir mekanik özelliktir.

6. Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

LTS-3403LJG birortak katottipi göstergedir. Bu, tüm LED segmentlerinin katotlarının (negatif terminaller) dahili olarak birbirine bağlandığı ve ortak pinlere çıkarıldığı, her segmentin anodunun (pozitif terminal) ise kendine özel bir pini olduğu anlamına gelir. Pin bağlantı tablosu 17 pini listeler, bunlardan birkaçı "PIN YOK" olarak işaretlenmiştir (muhtemelen kullanılmıyor veya sadece mekanik olarak mevcut). Aktif pinler A'dan G'ye segmentleri, iki ondalık noktayı (Sol ve Sağ Ondalık Nokta, L.D.P ve R.D.P) ve beş ortak katot bağlantısını (pin 4, 6, 12, 17 ve ortak katot tanımıyla ima edilen bir tane) kontrol eder.Dahili devre şemasıbu ortak katot mimarisini görsel olarak temsil eder, birden fazla katot pininin akımı dağıtmak ve potansiyel olarak ısı dağılımına yardımcı olmak için dahili olarak nasıl birbirine bağlandığını gösterir.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Sağlanan birincil kılavuz,lehimleme sıcaklığı özelliğidir: oturma düzleminin 1/16 inç altında 260°C'de 3 saniye. Bu, delikli bileşenlerin dalga veya reflow lehimlemesi için standart bir JEDEC profilidir. Tasarımcılar, montaj süreçlerinin bu sınıra uyduğundan emin olmalıdır, aksi takdirde epoksi paketi çatlatabilen veya yarı iletken die'ye zarar verebilen termal şok meydana gelebilir. Genel kullanım, yarı iletken cihazlar için standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemlerine uymalıdır. Depolama koşulları, -35°C ila +85°C depolama sıcaklığı aralığı ile tanımlanır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, tek, yüksek görünürlüklü bir sayısal hane gerektiren herhangi bir uygulama için idealdir. Yaygın kullanımlar şunları içerir: voltaj, akım veya sıcaklık için panel metreler; dijital saatler ve zamanlayıcılar; skorboard üniteleri; üretim sayaçları; cihazlarda veya endüstriyel ekipmanlarda durum gösterge kodları; ve hanelerin çoklanarak kullanıldığı sistemlerde daha büyük çok haneli göstergelerin bir parçası olarak.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her segment anodu için daima seri akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Direnç değeri, besleme gerilimi (Vcc), LED ileri gerilimi (VF, güvenilirlik için maksimum 2.6V kullanın) ve istenen ileri akım (IF, 25mA sürekli altında kalacak şekilde) temel alınarak hesaplanır. Formül: R = (Vcc - VF) / IF.
• Sürücü Devresi:Ortak katotlu bir gösterge olarak, katotlar tipik olarak toprağa bağlanır veya bir sürücü IC (7 segmentli kod çözücü/sürücü veya havuz olarak yapılandırılmış bir mikrodenetleyici GPIO pini gibi) tarafından toprağa anahtarlanır. Anotlar, akım sınırlayıcı dirençler üzerinden yüksek seviyeye çekilir.
• Çoklama:Benzer göstergeler kullanan çok haneli sistemler için, çoklama daha az I/O pini ile birçok segmenti kontrol etmek için yaygın bir tekniktir. Bu, paylaşılan anot hatlarına ilgili segment verisini sunarken her hanenin ortak katoduna gücü hızlı bir şekilde döngüsel olarak uygulamayı içerir. LTS-3403LJG'nin düşük güç tüketimi ve uyumluluğu, onu çoklanmış uygulamalar için uygun kılar.
• Görüş Açısı:Veri sayfası geniş bir görüş açısı iddia etmektedir, bu mekanik çizimde doğrulanmalı veya spesifik uygulamanın ihtiyaçları için teyit edilmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-3403LJG'nin temel farklılaştırıcıları,AlInGaP teknolojisinikullanması ve spesifik0.8 inç hane yüksekliğidir. Standart GaP veya GaAsP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı akımda daha parlak veya daha düşük güçte benzer parlaklıkta göstergeler sağlar. 0.8 inç (20.32mm) yükseklik, görünürlük ve kart alanı kullanımı arasında iyi bir denge sunan standart bir boyuttur. Gri yüzey/beyaz segment tasarımı, tamamen siyah veya tamamen yeşil paketlere kıyasla kontrastı artırır. Ortak katot konfigürasyonu en yaygın olanıdır ve sürücü IC'ler ve mikrodenetleyici kütüphaneleri tarafından yaygın şekilde desteklenir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Birden fazla ortak katot pinine (örn. pin 4, 6, 12, 17) sahip olmanın amacı nedir?

C: Birden fazla katot pini, tüm aydınlatılan segmentlerden gelen toplam dönüş akımını dağıtmaya yardımcı olur, böylece herhangi bir tek pindeki ve PCB izindeki akım yoğunluğunu azaltır. Bu, güvenilirliği artırır ve LED çipinden ısı dağılımına yardımcı olabilir. Dahili olarak bağlıdırlar, bu nedenle elektriksel olarak aynı düğümdürler.

S: Bu göstergeyi doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Hayır. Her segmentle seri olarak daima bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. 5V kaynağı doğrudan anoda (katot topraklanmışken) bağlamak çok büyük bir akım çekmeye çalışır ve potansiyel olarak LED segmentini yok edebilir ve mikrodenetleyici pinine zarar verebilir.

S: "2:1 Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (IV-m)" ne anlama gelir?

C: Bu, aynı koşullar altında (IF=1mA) ölçüldüğünde tek bir cihaz içindeki en parlak ve en sönük segment arasındaki maksimum izin verilen oranı belirtir. 2:1 oranı, en parlak segmentin en sönük segmentten en fazla iki kat daha parlak olacağı anlamına gelir ve hanedeki düzgünlüğü garanti eder.

S: Uygun akım sınırlayıcı direnci nasıl hesaplarım?

C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (Vbesleme - VF) / IF. Örneğin, 5V besleme (Vbesleme), maksimum VF 2.6V ve istenen IF 10mA (0.01A) ile: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ohm. Standart 220 veya 270 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

0-9.9V gösteren basit bir dijital voltmetre tasarlamayı düşünün. Sistem, voltajı ölçmek için bir analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici kullanır. Mikrodenetleyicinin yazılımı ADC'yi okur, değeri iki BCD (İkili Kodlanmış Ondalık) hanesine dönüştürür ve çoklanmış bir konfigürasyonda iki LTS-3403LJG göstergesini sürer. Bir gösterge onlar basamağını (0-9) gösterirken diğeri birler basamağını ve ondalık noktayı gösterir. Her göstergeye ait ortak katotlar, açık drenaj/düşük çıkış havuzu olarak yapılandırılmış ayrı mikrodenetleyici pinlerine bağlanır. Yedi segment anodu (A-G) ve sağ ondalık nokta anodu, her iki gösterge arasında paylaşılan, ayrı 220-ohm'luk akım sınırlayıcı dirençler üzerinden diğer mikrodenetleyici pinlerine bağlanır. Yazılım, belirli bir hane için segment desenini çıkışlarken hangi göstergeye ait katodun topraklandığını hızlı bir şekilde değiştirir. Bu yaklaşım, statik sürüş için gereken 16+ pin yerine, segmentler için 8 pin + hane kontrolü için 2 pin = toplam 10 I/O pini kullanır. AlInGaP teknolojisi, okumanın iyi aydınlatılmış ortamlarda bile parlak ve net olmasını sağlar.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

LTS-3403LJG,Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP)yarı iletken teknolojisine dayanır. Bu, Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfor oranları ayarlanarak ayarlanabilen bant aralığı enerjisinin -valans bandı ve iletim bandı arasındaki enerji farkı- olduğu bir III-V bileşik yarı iletkendir. Yeşil emisyon için bant aralığı yaklaşık 2.2-2.3 elektron volt (eV) olacak şekilde tasarlanmıştır. Diyotun açılma gerilimini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme, enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Yayılan fotonun dalga boyu (λ), λ = hc/Eg denklemiyle tanımlandığı gibi bant aralığı enerjisi (Eg) ile ters orantılıdır (burada h Planck sabiti, c ise ışık hızıdır). Spesifik kompozisyon, insan gözünün yeşil ışık olarak algıladığı yaklaşık 571-572 nm dalga boyuna sahip fotonlarla sonuçlanır. Opak GaAs substratı bazı yayılan ışığı absorbe eder, ancak tasarım ve malzemeler yine de yüksek verimlilik ve parlaklık sağlar.

13. Teknoloji Trendleri

Yedi segmentli göstergelerin evrimi, LED teknolojisindeki ilerlemeleri yansıtır. İlk göstergeler sınırlı verimliliğe ve renk aralığına sahip GaAsP veya GaP kullanıyordu. 1990'larda tanıtılan AlInGaP, kırmızı-turuncu-sarı-yeşil spektrumunda yüksek verimlilik ve mükemmel renk doygunluğu sunarak büyük bir sıçrama temsil etti. Saf yeşil ve mavi için, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) teknolojisi daha sonra baskın hale geldi ve şimdi beyaz LED'ler için de standarttır. Sayısal göstergelerdeki mevcut trendler şunları içerir: otomatik montaj içinyüzey montaj cihazı (SMD)paketlerine doğru bir kayış, ancak bu gibi delikli tipler prototipleme ve belirli endüstriler için popüler kalmaya devam ediyor;sürücü IC'ler ve kontrolörlerindoğrudan gösterge modülüne entegrasyonu (akıllı göstergeler);daha yüksek yoğunluklu matrislerinalfanümerik ve nokta matrisli göstergeler için kullanımı, birçok uygulamada basit yedi segmentli birimlerin yerini alıyor; ve enerji tasarrufu düzenlemelerini ve pil ömrü taleplerini karşılamak içinartırılmış verimliliğe (vat başına lümen)vedaha düşük çalışma gerilimlerinedevam eden bir odaklanma. Daha yeni teknolojiler mevcut olsa da, LTS-3403LJG gibi AlInGaP tabanlı göstergeler, spesifik performans karakteristiklerinin optimal olduğu monokromatik yeşil sayısal gösterge için uygun maliyetli ve yüksek güvenilirliğe sahip bir çözüm olmaya devam etmektedir.