LTS-3861JE LED Gösterge Veri Sayfası - 0,3 inç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Kırmızı - 2,6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakış

LTS-3861JE, net sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı, tek haneli, yedi segmentli bir gösterge modülüdür. Temel bileşeni, karakteristik parlak kırmızı ışık yayılımından sorumlu olan Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesidir. Cihaz, okunabilirliği artırmak için mükemmel kontrast sağlayan beyaz segment işaretlemeli açık gri bir yüze sahiptir. 0,3 inç (7,62 mm) rakam yüksekliği ile geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için uygun, kompakt ancak kolayca okunabilir bir gösterim çözümü sunar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Gösterge, güvenilirlik ve verimlilik için tasarlanmıştır. Temel avantajlar arasında düşük güç tüketimi, yüksek parlaklık çıkışı ve geniş bir görüş açısı bulunur; bu da çeşitli açılardan tutarlı performans sağlar. Akkor veya vakum floresan göstergeler gibi eski görüntüleme teknolojilerine kıyasla üstün ömür ve darbe direnci sunan katı hal LED teknolojisini kullanır. Cihaz, ışık şiddetine göre kategorize edilmiştir; bu da çok haneli uygulamalarda tutarlı parlaklık eşleştirmesine olanak tanır. Birincil hedef pazarları arasında net, güvenilir sayısal gösterge gerektiren endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, tüketici cihazları ve enstrümantasyon bulunur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

LTS-3861JE'nin performansı, standart koşullar altında (Ta=25°C) ölçülen bir dizi elektriksel ve optik parametre ile tanımlanır. Bu parametreleri anlamak, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, tek bir aydınlatılmış segment tarafından güvenle dağıtılabilecek maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA. Bu, çoğunlukla çoklama veya kısa süreli aşırı sürüş için kullanılan, 1/10 görev döngüsü ve 0,1 ms darbe genişliği gibi koşullar altında belirtilen maksimum izin verilen darbe akımıdır.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça bu akım, 0,28 mA/°C oranında doğrusal olarak düşer.
• Segment Başına Ters Gerilim:5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması LED eklemine zarar verebilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +105°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Bileşenin oturma düzleminin 1,6mm (1/16 inç) altında ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye için maksimum 260°C.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, normal çalışma koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):1 mA ileri akımda (I_F) 320 μcd (min) ila 800 μcd (tipik) aralığındadır. Bu, insan gözü tarafından algılanan parlaklığı ölçer.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):I_F=20mA'da tipik olarak 632 nm. Bu, optik güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):I_F=20mA'da tipik olarak 624 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan ve rengi tanımlayan tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Tipik olarak 20 nm. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):I_F=20mA'da tipik olarak 2,6 V (maks 2,6V). Bu, LED iletkenken üzerindeki gerilim düşüşüdür.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):5V ters gerilimde (V_R) maksimum 100 μA.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (I_V-m):Maksimum 2:1. Bu, I_F=1mA'da aynı cihazın farklı segmentleri arasındaki maksimum izin verilen parlaklık değişimini belirtir; böylece düzgün bir görünüm sağlanır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LTS-3861JE, ışık şiddeti için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, cihazların standart bir test akımında (genellikle 1mA veya 20mA) ölçülen ışık çıkışlarına göre test edilip belirli gruplara ayrıldığı anlamına gelir. Bu, tasarımcıların tutarlı parlaklık seviyelerine sahip göstergeler seçmesine olanak tanır; bu, düzensiz aydınlatmanın görsel olarak dikkat dağıtıcı olacağı çok haneli göstergeler için kritik öneme sahiptir. Bu veri sayfasında belirli grup kodları detaylandırılmamış olsa da, bu uygulama bir göstergedeki tüm segmentlerin ve bir sistemdeki birden fazla göstergenin performansının yakından eşleşmesini sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tipik elektriksel/optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Bu grafikler, cihazın tablolardaki tek nokta verilerinin ötesindeki davranışını anlamak için gereklidir.

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

Bu eğri, LED'den geçen akım ile üzerindeki gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir; altında çok az akım geçen bir eşik gerilimi (AlInGaP kırmızı için yaklaşık 2V) sergiler. Bu eşiğin üzerinde, küçük bir gerilim artışıyla akım hızla artar. Bu karakteristik, termal kaçak ve tahribatı önlemek için LED ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akım sürücüsü kullanılmasını gerektirir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu grafik, ışık çıkışının (milisandela veya mikrosandela cinsinden) sürücü akımıyla nasıl değiştiğini gösterir. Genel olarak, ışık şiddeti akımla artar, ancak ilişki tamamen doğrusal olmayabilir; özellikle ısınma etkileri nedeniyle verimin düşebileceği yüksek akımlarda.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Burada açıkça grafiklenmemiş olsa da, sürekli ileri akımın düşürülmesi (0,28 mA/°C) güçlü bir sıcaklık bağımlılığına işaret eder. LED ileri gerilimi tipik olarak sıcaklık arttıkça azalırken, ışık verimliliği de düşer. Uygulamada performansı ve ömrü korumak için uygun termal yönetim hayati önem taşır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LTS-3861JE, standart 10 pinli tek haneli bir pakette gelir. Toplam yükseklik, genişlik, rakam pencere boyutu ve pin aralığı gibi tüm kritik boyutlar detaylı bir çizimde sağlanmıştır. Bu boyutların toleransları, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0,25 mm (0,01 inç)'dir. Bu bilgi, PCB ayak izi tasarımı ve nihai ürünün muhafazasına uygun şekilde oturmasını sağlamak için çok önemlidir.

5.2 Pin Bağlantısı ve Polarite

Cihaz ortak anot konfigürasyonuna sahiptir. Bu, tüm LED segmentlerinin anotlarının (pozitif terminaller) dahili olarak ortak pinlere (Pin 1 ve Pin 6) bağlı olduğu anlamına gelir. Her segmentin (A, B, C, D, E, F, G ve Ondalık Nokta DP) katotları (negatif terminaller) ayrı pinlere (Pin 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10) çıkarılmıştır. Bir segmenti aydınlatmak için, ortak anot pin(ler)i LED'in ileri geriliminden daha yüksek bir gerilim kaynağına bağlanmalı ve ilgili katot pini, bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden toprağa (veya daha düşük bir gerilime) bağlanmalıdır.

5.3 Dahili Devre Şeması

Veri sayfası, ortak anot mimarisini görsel olarak doğrulayan bir dahili devre şeması içerir. Şema, on pinin yedi ana segmentin (A-G) ve ondalık noktanın (DP) anot ve katotlarına bağlantısını gösterir. Bu şema, sorun giderme ve elektriksel düzeni anlamak için paha biçilmez bir referanstır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Lehimleme için mutlak maksimum değer açıkça belirtilmiştir: paket gövdesinin 1,6mm altındaki bir noktada ölçüldüğünde, maksimum 3 saniye süreyle 260°C tepe sıcaklığı. Bu, standart kurşunsuz reflow lehimleme profilleriyle uyumludur. Dahili LED çiplerine, tel bağlantılarına veya plastik paket malzemesine zarar gelmesini önlemek için bu sınırlara uymak çok önemlidir. Yüksek sıcaklığa uzun süre maruz kalmak, merceğin sararmasına, tabakalanmaya veya ileri gerilimin artmasına neden olabilir. Önerilen depolama koşulları, nem emilimini önlemek için kuru bir ortamda belirtilen -35°C ila +105°C sıcaklık aralığı içindedir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

LTS-3861JE gibi ortak anotlu bir gösterge için en yaygın sürücü yöntemi, özellikle birden fazla hane kullanıldığında çoklamadır. Bir mikrodenetleyici, her hanenin ortak anodunu sırayla aktif ederken, o hanenin segment desenini katot hatlarına çıkarır. Bu, gereken G/Ç pin sayısını önemli ölçüde azaltır. Her katot hattında seri bir akım sınırlayıcı direnç olmalıdır. Direnç değeri şu formül kullanılarak hesaplanır: R = (V_besleme- V_F) / I_F, burada V_FLED'in ileri gerilimidir (örn. 2,6V) ve I_Fistenen ileri akımdır (örn. 10-20 mA).

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her zaman bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. LED'i doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamak aşırı akıma ve anında arızaya neden olur.
• Isı Dağılımı:Segment başına güç dağılımı düşük olsa da, yüksek tepe akımlı çoklamalı uygulamalarda ortalama güç ve sıcaklık düşürme değerlerine uyulduğundan emin olun.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır ancak mekanik tasarım sırasında kontrastı ve okunabilirliği en üst düzeye çıkarmak için birincil görüş yönünü göz önünde bulundurun.
• ESD Koruması:AlInGaP LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassas olabilir. Montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerini uygulayın.

8. Teknik Karşılaştırma

Galium Arsenit Fosfit (GaAsP) gibi eski kırmızı LED teknolojileriyle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar; bu da aynı akımda daha parlak göstergeler veya daha düşük güçte benzer parlaklık sağlar. Ayrıca daha iyi renk saflığı (daha doygun bir kırmızı) ve sıcaklık ve zaman karşısında daha iyi stabilite sunar. Yan ışıklı veya nokta matris göstergelerle karşılaştırıldığında, yedi segmentli format, sürücü karmaşıklığını en aza indirerek sayısal ve sınırlı alfasayısal karakter görüntüleme için optimize edilmiştir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

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

C: Dahili olarak bağlıdırlar. İki pin olması, toplam anot akımının (birden fazla aydınlatılmış segmentin akımlarının toplamı olabilir) dağıtılmasına yardımcı olur ve PCB üzerindeki mekanik stabiliteyi artırır.

S: Bu göstergeyi bir seviye dönüştürücü olmadan 3,3V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

C: Mümkün, ancak ileri gerilimi kontrol etmelisiniz. Tipik V_F2,6V ile, bir akım sınırlayıcı direnç üzerindeki gerilim düşüşü sadece 0,7V (3,3V - 2,6V) olacaktır. 10mA'lik bir akım için bu çok küçük bir direnç (70 ohm) gerektirir. V_Fveya besleme gerilimindeki küçük değişimler akımda büyük değişikliklere neden olabilir. 5V besleme daha tipiktir ve kararlı akım kontrolü için daha iyi bir baş üstü boşluğu sağlar.

S: "Işık şiddetine göre kategorize edilmiş" ifadesi tasarımım için ne anlama geliyor?

C: Bu, ürününüzdeki tüm hanelerde düzgün parlaklık sağlamak için aynı ışık şiddeti grubundan cihazlar sipariş edebileceğiniz anlamına gelir. Düzgünlük kritik değilse, daha geniş bir grup yelpazesinden göstergeler alabilirsiniz.

10. Pratik Kullanım Örneği

Örnek: Dijital Multimetre Gösterge Tasarımı:Bir tasarımcı 3,5 haneli bir multimetre oluşturuyor. Dört adet LTS-3861JE göstergesi kullanacaktır (üç tam hane ve biri "yarım" hane için, tipik olarak sadece '1' segmentini ve muhtemelen diğerlerini gösterir). Mikrodenetleyici göstergeleri çoklayacaktır. Yüksek parlaklık ve kontrast, çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirliği garanti eder. Düşük güç tüketimi, taşınabilir bir cihazda pil ömrünü en üst düzeye çıkarma hedefiyle uyumludur. Işık şiddeti kategorizasyonu, bir hanenin diğerlerinden belirgin şekilde daha sönük veya daha parlak görünmesini önlemek için burada kritik öneme sahiptir; aksi takdirde cihazın profesyonel görünümü ve okunabilirliği bozulur.

11. Çalışma Prensibi

LTS-3861JE, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibine dayanır. Aktif malzeme AlInGaP'dir. Eklemin dahili potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler, yeniden birleştikleri aktif bölgeye enjekte edilir. AlInGaP gibi doğrudan bant aralıklı bir yarı iletkende, bu yeniden birleşme enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, yaklaşık 624-632 nm'de kırmızı. Opak GaAs substratı, ışığı yukarı yansıtarak cihazın üstünden toplam ışık çıkarma verimliliğini artırmaya yardımcı olur.

12. Teknoloji Trendleri

AlInGaP teknolojisi, kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler için olgun ve oldukça verimli bir çözümü temsil eder. Bu tür göstergeler için görüntüleme teknolojisindeki mevcut trendler, daha düşük güçlü sistemlere olanak sağlamak için daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen) arayışını içerir. Ayrıca, daha küçük form faktörlerine veya farklı görüntüleme özelliklerine izin vermek için paketlemede süregelen gelişmeler vardır. Bu segmentli göstergeye doğrudan uygulanabilir olmasa da, daha geniş LED endüstrisi, sürücü elektroniğinin doğrudan LED çipi ile entegrasyonunu (örn. COB - Chip-on-Board veya entegre IC-LED paketleri) görmektedir; bu da sistem tasarımını basitleştirir. Yedi segmentli göstergeler için, temel AlInGaP teknolojisi, kanıtlanmış güvenilirliği ve performansı nedeniyle yüksek parlaklıklı kırmızı uygulamalar için baskın seçenek olmaya devam etmektedir.