LTS-4730AJD 0.4 İnç Hiper Kırmızı LED Gösterge Veri Sayfası - Rakam Yüksekliği 10.16mm - İleri Gerilim 2.6V - Güç 70mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTS-4730AJD, net sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış kompakt, tek haneli, yedi segmentli bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, 0-9 arası rakamları ve bazı harfleri, ayrı ayrı adreslenebilir LED segmentleri kullanarak görsel olarak temsil etmektir. Cihaz, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisi ile, özellikle hiper kırmızı renkte mühendislikle üretilmiştir. Bu teknoloji, standart kırmızı LED'lere kıyasla belirli aydınlatma koşullarında görünürlük ve verimlilik açısından belirgin avantajlar sunar.

Bu bileşenin birincil pazarı, endüstriyel kontrol panelleri, ölçüm cihazları, test ve ölçüm ekipmanları, tüketici cihazları ve basit, güvenilir, düşük güçlü bir sayısal göstergeye ihtiyaç duyulan herhangi bir gömülü sistemi içerir. Tasarımı, çeşitli çalışma ortamlarında okunabilirliği ve uzun ömürlülüğü önceliklendirir.

1.1 Temel Avantajlar ve Özellikler

Veri sayfası, ürünün değer önerisini tanımlayan birkaç temel özelliği vurgulamaktadır:

• Rakam Yüksekliği:0.4 inç (10.16 mm) karakter yüksekliğine sahiptir ve panele monte uygulamalar için boyut ve okunabilirlik arasında iyi bir denge sağlar.
• Optik Kalite:Sürekli düzgün segmentler, mükemmel karakter görünümü, yüksek parlaklık, yüksek kontrast ve geniş bir görüş açısı sunar. Bu nitelikler, görüntülenen sayının çeşitli açılardan net ve okunabilir olmasını sağlar.
• Verimlilik ve Güvenilirlik:Düşük güç gereksinimi için tasarlanmıştır ve katı hal güvenilirliği sunar; yani hareketli parçası yoktur ve şoka ve titreşime karşı yüksek direnç gösterir.
• Tutarlılık:Işık şiddeti kategorilere (kutulara) ayrılmıştır, bu da tasarımcıların çok haneli göstergeler için eşleşen parlaklık seviyelerine sahip bileşenleri seçmesine olanak tanır ve böylece tek tip bir görünüm sağlanır.
• Estetik:Cihaz, beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir; bu, LED'ler kapalıyken kontrastı artırır ve nötr, profesyonel bir görünüm sağlar.

2. Teknik Özelliklere Derinlemesine Bakış

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlanan kritik parametrelerin nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Normal çalışma koşulları değildir.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, her bir LED segmentinin sürekli olarak kaldırabileceği maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA, ancak yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Bu, çoğullama veya artan parlaklık için kısa süreli aşırı sürüş için kullanışlıdır.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Bu akım, 25°C üzerinde 0.33 mA/°C oranında doğrusal olarak azalır. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım yaklaşık olarak şöyle olacaktır: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA. Bu azaltma, termal yönetim için çok önemlidir.
• Segment Başına Ters Gerilim:5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması LED eklemine zarar verebilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz, endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.
• Lehimleme Sıcaklığı:Maksimum 260°C, maksimum 3 saniye, oturma düzleminin 1.6mm altında ölçülür. Bu, dalga veya yeniden akış lehimleme işlemleri için standart bir yönergedir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (T_A=25°C)

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):1 mA ileri akımda (I_F) 200-650 µcd (mikrokandela). Geniş aralık, kutulama işlemini gösterir; tasarımcılar minimum bir şiddet belirleyebilir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):650 nm (nanometre). Bu, LED'in en fazla optik gücü yaydığı dalga boyudur ve hiper kırmızı rengini tanımlar.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm. Bu parametre, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini tanımlar. 20 nm değeri, AlInGaP kırmızı LED'ler için tipiktir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):639 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve tepe dalga boyundan biraz farklı olabilir.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):I_F=20 mA'de 2.1V (Min), 2.6V (Tip). Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritiktir. Her segment üzerindeki gerilim düşüşü, güç kaynağı tasarımında hesaba katılmalıdır.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):V_R=5V'da 100 µA (Maks). Bu, LED ters öngerilimliyken oluşan küçük sızıntı akımıdır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (I_V-m):2:1 (Maks). Bu, tek bir cihaz içindeki en parlak ve en sönük segmentler arasındaki izin verilen maksimum oranı belirtir ve görsel tekdüzeliği sağlar.

3. Kutulama Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazların açıkça"ışık şiddeti için kategorize edildiğini"belirtmektedir. Bu, üretim sonrası bir kutulama veya sınıflandırma işlemine atıfta bulunur.

• Işık Şiddeti Kutulaması:Yarı iletken üretim sürecindeki doğal varyasyonlar nedeniyle, LED'ler standart bir akımda (örn. 1mA) ölçülen ışık çıkışlarına göre test edilir ve farklı kutulara ayrılır. LTS-4730AJD, minimum 200 µcd ve tipik olarak 650 µcd'ye kadar şiddetlerde mevcuttur. Birden fazla hanede tutarlı parlaklık gerektiren uygulamalar için, aynı veya bitişik ışık şiddeti kutularından parçalar belirtmek esastır.
• Dalga Boyu/Renk Kutulaması:Birden fazla kodla açıkça detaylandırılmamış olsa da, "Hiper Kırmızı" belirtimi ve verilen baskın/tepe dalga boyları (639nm, 650nm) sıkı kontrollü bir renk noktasını ima eder. Bu ürün için, birincil kutulama ışık şiddetine odaklanmış görünmektedir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Metinde belirli grafikler sağlanmamış olsa da, standart içeriklerini ve önemlerini çıkarabiliriz.

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıkışının ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle doğrusal değildir; çok yüksek akımlarda ısınma nedeniyle verimlilik düşer. 20mA test noktası yaygın bir çalışma koşuludur.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Bu eğri, LED eklemi için gerilim ve akım arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğası gereği üstel bir yapıdadır. 20mA'de belirtilen V_F=2.6V değeri bu eğri üzerinde bir noktadır.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:LED ışık çıkışı, eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Bu eğri, yüksek sıcaklık ortamlarındaki performansı anlamak için hayati öneme sahiptir ve akım azaltma özelliği ile uyumludur.
• Spektral Dağılım:Bağıl şiddetin dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, 650nm'deki tepe noktasını ve 20nm yarı genişliğini göstererek hiper kırmızı renk özelliklerini doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Çizimi

Cihaz, standart delikli DIP (Çift Sıralı Paket) ayak izine sahiptir. Boyut çizimi, PCB (Baskılı Devre Kartı) yerleşimi için tüm kritik ölçümleri sağlar, bunlar:

• Toplam yükseklik, genişlik ve derinlik.
• Pin aralıkları (örn., standart 0.1 inç / 2.54mm sıra aralığı tipiktir).
• Rakam pencere konumu ve boyutu.
• Oturma düzlemi ve bacak boyutları.
• Toleranslar, aksi belirtilmedikçe ±0.25 mm olarak belirtilmiştir; bu, bu tür bir bileşen için standarttır.

5.2 Pin Bağlantısı ve İç Devre Şeması

Gösterge ortak anot konfigürasyonuna sahiptir. İç devre şeması, segmentlerin ayrı LED'ler olduğunu gösterir. Pin bağlantı tablosu doğru kablolama için gereklidir:

• Ortak Anot Pinleri:Pin 1 ve 3, G, H ve J segmentleri (sağ dikey segmentler ve orta yatay segment) için anot olarak birbirine bağlanmıştır. Pin 14, B, C segmentleri ve Ondalık Nokta (D.P.) için anottur.
• Katot Pinleri:Pin 7 (H & J), 8 (G), 9 (D.P.), 10 (C) ve 11 (B), bireysel segmentler veya segment çiftleri için katottur. Bir segmenti aydınlatmak için, ilgili katotun daha düşük bir gerilime (toprak) bağlanması, ilgili ortak anotun ise bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden pozitif bir gerilimle beslenmesi gerekir.
• Bağlantısız Pinler:Pin 2, 4, 5, 6, 12 ve 13, "PIN YOK" veya "BAĞLANTI YOK" olarak işaretlenmiştir; yani mekanik stabilite için fiziksel olarak mevcutturlar ancak elektriksel bir işlevleri yoktur.

6. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

Sağlanan temel yönerge, lehimleme sıcaklığı özelliğidir: maksimum 260°C, maksimum 3 saniye, oturma düzleminin 1.6mm altında ölçülür. Bu, LED çiplerine, epoksi merceğe ve iç tel bağlantılarına termal hasarı önlemek için kritiktir.

• İşlem:Bu parametre hem dalga lehimleme hem de yeniden akış lehimleme işlemleri için uygundur, ancak tüm montaj profilinin sınırlar içinde kalmasını sağlamak için dikkatli olunmalıdır.
• El Lehimlemesi:El lehimlemesi gerekliyse, sıcaklık kontrollü bir havya kullanılmalı ve pinlerle temas süresi en aza indirilmelidir.
• Depolama:Belirtilmemiş olsa da, standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemlerine uyulmalıdır. Bileşenlerin serin, kuru bir ortamda anti-statik torbalarda saklanması önerilir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

LTS-4730AJD gibi ortak anotlu bir yedi segmentli göstergeyi sürmek tipik olarak bir mikrodenetleyici veya özel bir gösterge sürücü entegresi (örn., akım sınırlayıcı dirençli 74HC595 kaydırmalı kaydedici veya MAX7219) kullanmayı içerir. Devre şunları yapmalıdır:

1. Ortak anot pinlerine (1/3 ve 14) pozitif bir gerilim sağlamak.
2. Bireysel katot pinlerinden akım sınırlayıcı dirençler üzerinden toprağa akım çekmek. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (V_besleme- V_F) / I_F. 5V besleme ve V_F=2.6V ile hedef I_F=10mA için: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her segment veya ortak katot hattı için daima harici akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Mikrodenetleyicinin pin akım sınırına güvenmek güvenli veya güvenilir değildir.
• Çoğullama:Çok haneli göstergeler için, rakamların hızlı bir şekilde birer birer aydınlatıldığı bir çoğullama tekniği kullanılır. Tepe akım derecesi (1/10 görev döngüsünde 90mA), azaltılmış görev döngüsünü telafi etmek ve algılanan parlaklığı korumak için kısa süreli daha yüksek akımlara izin verir.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır ancak son muhafazayı dikkate alın. Gri yüzey, kapalı durumda iyi kontrast sağlar.
• Termal Yönetim:Yüksek sıcaklık ortamları için akım azaltma eğrisine uyun. Birden fazla gösterge kullanılıyorsa yeterli havalandırma sağlayın.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-4730AJD'nin birincil farklılaştırıcıları,AlInGaPteknolojisini vehiper kırmızı color.

• rengini kullanmasıdır. Standart GaAsP/GaP Kırmızı LED'lere Karşı:AlInGaP LED'ler genellikle daha yüksek verimlilik, daha iyi parlaklık ve sıcaklık ve sürüş akımı üzerinde daha kararlı dalga boyu sunar. Hiper kırmızı (650nm), standart kırmızıdan (~630nm) daha derin ve daha doygun bir renktir; bu, belirli göstergeler veya yüksek ortam ışığı koşullarında avantaj sağlayabilir.
• Daha Büyük/Daha Küçük Göstergelere Karşı:0.4 inç rakam boyutu yaygın bir boyuttur ve iyi bir uzlaşma sunar. Daha küçük rakamlar yerden tasarruf sağlar ancak uzaktan okunması daha zordur; daha büyük rakamlar daha görünürdür ancak daha fazla panel alanı ve güç tüketir.
• Düşük Verimli Göstergelere Karşı:"Düşük güç gereksinimi" ve yüksek parlaklık, iyi bir ışık verimliliğine işaret eder; bu da onu pil ile çalışan cihazlar veya ısı üretiminin endişe konusu olduğu uygulamalar için uygun kılar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu (650nm) ile baskın dalga boyu (639nm) arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu, spektral çıkışın fiziksel tepe noktasıdır. Baskın dalga boyu, insan gözünün renk olarak algıladığı, tam spektrumdan hesaplanan tek dalga boyudur. Her ikisi de rengi belirtmek için kullanılır; baskın dalga boyu genellikle görsel uygulamalar için daha alakalıdır.

S: Bu göstergeyi doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?
C: Hayır. Her segment katodu ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Düşük çıkış olarak ayarlanmış bir mikrodenetleyici pini akımı çekebilir, ancak doğru akımı ayarlamak ve hem LED'i hem de mikrodenetleyiciyi korumak için direnç zorunludur.

S: Maksimum sürekli akım 25mA, ancak V_Fiçin test koşulu 20mA. Tasarım için hangisini kullanmalıyım?
C: 20mA standart bir test koşuludur ve iyi parlaklık sağlarken 25mA mutlak maksimum değerin içinde kalarak bir güvenlik payı bırakan yaygın, güvenilir bir çalışma noktasıdır. Parlaklık ve güç gereksinimlerinize bağlı olarak 10-20mA için tasarım yapabilirsiniz.

S: "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" ifadesi siparişim için ne anlama geliyor?
C: Bu, LED'lerin üretim sonrası parlaklığa göre sınıflandırıldığı anlamına gelir. Sipariş verirken, projenizdeki tüm göstergelerin benzer parlaklığa sahip olmasını sağlamak için minimum bir ışık şiddeti kutusu (örn., "400 µcd min") belirleyebilirsiniz. Mevcut kutu kodları için distribütör veya üreticiye danışın.

10. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Basit bir dijital voltmetre okuması tasarlamak.
Analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici bir gerilimi ölçer. Yazılım bu değeri ondalık bir sayıya dönüştürür. LTS-4730AJD üzerinde görüntülemek için mikrodenetleyici şunları yapar:

1. 0-9 arası her rakam için hangi segmentlerin (a-g, dp) aydınlatılması gerektiğini belirlemek için bir arama tablosu kullanır.
2. Birden fazla hane kullanılıyorsa bir çoğullama rutini kullanır. Tek bir hane için, her katot hattında uygun akım sınırlayıcı dirençlerle, doğru katot pinlerini düşük tutarken ortak anot pinlerini bir transistör anahtarı üzerinden yüksek tutar.
3. Hiper kırmızı renk net görünürlük sağlar. Düşük güç tüketimi, ölçüm cihazı taşınabilirse faydalıdır. Geniş görüş açısı, okumanın yandan görülmesini sağlar.

11. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTS-4730AJD,AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür)yarı iletken malzemesine, şeffaf olmayan bir GaAs (Galyum Arsenür) alt tabaka üzerinde büyütülmüş olarak dayanır. Bu malzemenin p-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir. Bu cihaz için, bileşim spektrumun "hiper kırmızı" bölgesinde (~650nm) ışık üretecek şekilde ayarlanmıştır. Şeffaf olmayan alt tabaka, saçılan ışığı emerek kontrastı iyileştirmeye yardımcı olur. Rakamın her segmenti, ayrı bir LED çipi veya bir çipin bir kısmıdır ve içten ilgili pinlere bağlanmıştır.

12. Teknoloji Trendleri

Yedi segmentli göstergeler temel kalmaya devam ederken, gösterge teknolojisindeki trendler şunları içerir:

• Entegrasyon:Mikrodenetleyici tasarımını basitleştirmek ve bileşen sayısını azaltmak için entegre sürücü entegreli (I2C, SPI arayüzü) göstergelere doğru bir hareket.
• Malzemeler:InGaN (mavi/yeşil/beyaz için) gibi LED malzemelerinde ve daha yüksek verimlilik ve daha geniş renk gamı için geliştirilmiş AlInGaP'de devam eden gelişmeler.
• Form Faktörleri:Otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerinin artan kullanımı, ancak bu gibi delikli göstergeler prototipleme, onarım ve belirli endüstriyel uygulamalar için popüler kalmaktadır.
• Alternatifler:Daha karmaşık bilgiler için OLED veya TFT LCD modüller maliyet açısından daha rekabetçi hale gelmektedir, ancak basit, parlak, düşük güçlü ve yüksek güvenilirliğe sahip sayısal okumalar için LTS-4730AJD gibi LED yedi segmentli göstergeler sağlam ve optimal bir çözüm olmaya devam etmektedir.