LTS-6775JD LED Gösterge Veri Sayfası - 0.56 İnç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-6775JD, net sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı, tek haneli, yedi segmentli bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, 0'dan 9'a kadar rakamları ve bir ondalık noktayı, ayrı LED segmentleri kullanarak görsel olarak temsil etmektir. Cihaz, çeşitli elektronik cihazlarda ve tüketici ürünlerinde güvenilirlik ve netlik için tasarlanmıştır.

Gösterge, ışık yayan elemanları için gelişmiş Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanır. Bu malzeme sistemi, yüksek verimli kırmızı ve hiper-kırmızı ışık yayılımı üretmek için özellikle seçilmiştir. Çipler, iç ışık saçılımını ve yansımasını en aza indirerek kontrastı iyileştirmeye yardımcı olan opak bir Galyum Arsenür (GaAs) alt tabaka üzerine üretilir. Görsel sunum, yayılan kırmızı ışık için mükemmel bir arka plan sağlayan, beyaz segment işaretlemeli gri bir ön panele sahiptir, böylece genel okunabilirliği ve estetik çekiciliği artırır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

LTS-6775JD, çeşitli uygulamalara uygun olmasını sağlayan birkaç belirgin avantaj sunar. Birincil özellikleri arasında, boyut ve görünürlük arasında iyi bir denge sunan 0.56 inç (14.22 mm) rakam yüksekliği bulunur. Segmentler sürekli ve düzgün olacak şekilde tasarlanmıştır, böylece aydınlatıldığında tutarlı ve profesyonel bir görünüm sağlanır. Cihazın çalışması için düşük güç gerektirir, bu da enerji verimli sistem tasarımına katkıda bulunur. Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast çıktısı sağlar, bu da çeşitli ortam aydınlatma koşullarında okunabilirlik için çok önemlidir. Ayrıca, geniş bir görüş açısı sunarak, gösterilen bilginin ekran yüzeyine göre farklı konumlardan net bir şekilde görülmesini sağlar.

Bu özellik kombinasyonu, LTS-6775JD'yi çeşitli elektronik ürünlere entegrasyon için ideal kılar. Hedef pazarı, test ve ölçüm ekipmanlarını (örneğin, multimetreler, frekans sayaçları), endüstriyel kontrol panellerini, otomotiv gösterge paneli ekranlarını, tüketici cihazlarını (örneğin, mikrodalga fırınlar, dijital saatler) ve net, güvenilir sayısal gösterge gerektiren tıbbi cihazları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir. LED'lerin katı hal güvenilirliği, minimum bakım ile uzun bir çalışma ömrü sağlar.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

LTS-6775JD'nin performansı, bir dizi kesin elektriksel ve optik parametre ile tanımlanır. Bu özellikleri anlamak, doğru devre tasarımı ve optimum gösterge performansını sağlamak için kritik öneme sahiptir.

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Optik performans, gösterge işlevinin merkezindedir. Ana parametre, 1 mA ileri akım (IF) ile sürüldüğünde minimum 320 µcd, tipik değer 700 µcd olarak belirtilen ve maksimum değer belirtilmeyen Ortalama Işık Şiddeti'dir (Iv). Bu ölçüm, fotopik (CIE) insan gözü tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kullanılarak alınır, böylece değerin algılanan parlaklıkla ilişkilendirilmesi sağlanır. Yüksek tipik şiddet, iyi görünürlük sağlar.

Renk karakteristikleri dalga boyu ile tanımlanır. Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp) tipik olarak 650 nanometredir (nm), çıktıyı spektrumun hiper-kırmızı bölgesine yerleştirir. Baskın Dalga Boyu (λd) 639 nm olarak belirtilmiştir. Tepe ve baskın dalga boyu arasındaki fark LED'ler için normaldir ve yayılım spektrumunun şekli ile ilgilidir. Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ) 20 nm'dir, bu da spektral saflığı veya tepe etrafında yayılan dalga boylarının yayılımını gösterir. Segmentler arasında ışık çıktısında bir miktar değişiklik beklenir; bu, maksimum 2:1 olarak belirtilen Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (IV-m) ile ölçülür. Bu, aynı sürücü koşullarında en parlak segmentin en sönük segmentten en fazla iki kat daha parlak olmayacağı anlamına gelir, böylece düzgünlük sağlanır.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel karakteristikler, gösterge ile sürücü devresi arasındaki arayüzü tanımlar. Segment Başına İleri Gerilim (VF), 10 mA ileri akım (IF) uygulandığında tipik olarak 2.1 Volt ve maksimum 2.6 Volt'dur. Bu gerilim nispeten düşüktür, bu da güç kaynağı tasarımını basitleştirir. Segment Başına Ters Akım (IR), 5 V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 100 µA olarak belirtilmiştir, bu da LED yanlış polarize edildiğindeki sızıntı seviyesini gösterir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Normal çalışma koşulları değildir. Segment Başına Maksimum Güç Dağılımı 70 mW'dır. Segment Başına Tepe İleri Akım 90 mA'dır, ancak bu sadece ısıyı yönetmek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği) izin verilir. Segment Başına Sürekli İleri Akım, 25°C'de 25 mA'den 100°C'de 0 mA'ye doğru, 0.33 mA/°C'lik doğrusal bir düşürme faktörü ile azaltılır. Bu düşürme, jonksiyon sıcaklığının güvenli sınırları aşmasını önlediği için güvenilirlik açısından çok önemlidir. Segment Başına Maksimum Ters Gerilim 5 V'dur. Cihaz, -35°C ila +85°C Çalışma Sıcaklığı Aralığı ve aynı aralıkta depolama için derecelendirilmiştir. Lehim sıcaklığı, montaj sırasında hasarı önlemek için, oturma düzleminin 1.6 mm altında ölçüldüğünde, 260°C'yi 3 saniyeden fazla aşmamalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Sağlanan veri sayfası, cihazların "Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini" belirtmektedir. Bu, ölçülen ışık çıktısına dayalı bir sınıflandırma veya ayırma işlemini ima eder. Tipik LED üretiminde, bir üretim partisinden gelen cihazlar test edilir ve ışık şiddeti, ileri gerilim ve bazen baskın dalga boyu gibi ana parametrelere göre farklı "gruplara" ayrılır. Bu belgede spesifik grup kodları veya aralıkları detaylandırılmamış olsa da, bu uygulama müşterilerin belirli bir uygulama için tutarlı performansa sahip parçaları seçebilmesini sağlar. LTS-6775JD için, birincil sınıflandırma kriteri ışık şiddeti gibi görünmektedir, bu da elektriksel/optik karakteristikler tablosunda belirtildiği gibi minimum bir parlaklık seviyesini garanti eder.

4. Performans Eğrisi Analizi

Spesifik grafikler metinde yeniden üretilmemiş olsa da, veri sayfası "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Bu eğriler detaylı tasarım çalışması için gereklidir. Tipik olarak, böyle bir veri sayfası şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I-V Eğrisi):Bu grafik, ışık çıktısının sürücü akımı ile nasıl arttığını gösterir. Genellikle doğrusal değildir, çok yüksek akımlarda verimlilik genellikle ısınma etkileri nedeniyle düşer.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Bu, akım sınırlayıcı devreler tasarlamak için çok önemli olan diyodun I-V karakteristiğini gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, ortam (ve dolayısıyla jonksiyon) sıcaklığı yükseldikçe ışık çıktısının nasıl azaldığını gösterir. Bu düşürme oranını anlamak, sıcak ortamlarda çalışan uygulamalar için hayati öneme sahiptir.
• Spektral Dağılım:650 nm tepe noktası etrafında merkezlenmiş, 20 nm yarı genişlik özelliği ile tanımlanan bir genişliğe sahip, farklı dalga boylarında yayılan ışığın bağıl şiddetini gösteren bir çizim.

Tasarımcılar, verimliliği ve ömrü korurken istenen parlaklık için sürücü akımını optimize etmek ve amaçlanan çalışma sıcaklığı aralığı boyunca performans değişikliklerini hesaba katmak için bu eğrilere başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LTS-6775JD standart bir LED gösterge paketinde gelir. Paket Boyutları çizimi, PCB ayak izi tasarımı ve muhafaza entegrasyonu için kritik fiziksel ölçümleri sağlar. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar standart ±0.25 mm toleransla milimetre cinsinden verilmiştir. Ana boyutlar arasında paketin toplam yüksekliği, genişliği ve derinliği, pinler arasındaki boşluk, yüzdeki rakamın çapı ve konumu ve oturma düzleminden uzaklık bulunur. Doğru bir PCB düzeni oluşturmak ve göstergeyi nihai ürün montajında doğru şekilde yerleştirmek için bu çizimin doğru yorumlanması gereklidir.

5.1 Pin Konfigürasyonu ve Polarite Tanımlama

Cihaz 10 pinli bir konfigürasyona sahiptir (Pin 10 "Bağlantı Yok" olarak belirtilmiştir).Ortak Anotgösterge olarak yapılandırılmıştır. Bu, birden fazla LED segmentinin anotlarının (pozitif terminaller) dahili olarak birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Bu spesifik cihazda, dahili devre şeması ve pin bağlantı tablosu, yedi segmentin (A, B, C, D, E, F, G), ondalık noktanın (DP) ve artı/eksi işaretlerinin anot ve katotlarının nasıl düzenlendiğini gösterir. Ortak anot düğümleri, farklı segment grupları için pin 2, 4, 7 ve 8'e bağlanır. Bireysel segment katotları kendi ilgili pinlerine bağlanır. Bir segmenti aydınlatmak için, ilgili katot pini düşük seviyeye çekilmeli (toprağa veya bir akım havuzuna bağlanmalı) ve uygun ortak anot pini yüksek seviyeye çekilmelidir (akım sınırlayıcı bir direnç üzerinden pozitif beslemeye bağlanmalı). Pin bağlantı tablosu, sürücü devresi tasarlamak için kesin referanstır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Montaj sırasında doğru işleme güvenilirlik için kritiktir. Sağlanan ana kılavuz lehimleme işlemi içindir: izin verilen maksimum lehim sıcaklığı 260°C'dir ve bu sıcaklık 3 saniyeden fazla uygulanmamalıdır. Bu ölçüm, cihazın PCB üzerindeki oturma düzleminin 1.6 mm (1/16 inç) altındaki bir noktada alınır. Bu özellik, LED çiplerine, dahili tel bağlantılarına ve plastik paket malzemesine termal hasarı önlemek için tasarlanmıştır. Dalga veya reflow lehimleme için, tüm termal profil (ön ısıtma, bekleme, reflow, soğutma) bu sınırlar içinde kalacak şekilde kontrol edilmelidir. Havya ile manuel lehimleme, lokal aşırı ısınmayı önlemek için dikkatli bir teknik gerektirir. Depolama sıcaklığı aralığı -35°C ila +85°C'dir; cihazlar kullanımdan önce kuru, statik güvenli bir ortamda tutulmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

LTS-6775JD, ortak anot bir gösterge olduğu için tipik olarak bir mikrodenetleyici veya özel bir gösterge sürücü entegresi (BCD'den 7 segmentli kod çözücü/sürücü gibi) tarafından sürülür. Ortak anot pinleri, çoklama kullanılmıyorsa her biri bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden pozitif besleme rayına (Vcc) bağlanır. Birden fazla haneyi çoklamak için, ortak anotlar transistörler tarafından anahtarlanır. Her segment için katot pinleri, akımı toprağa çeken sürücü çıkışlarına bağlanır. Akım sınırlayıcı direncin değeri şu formül kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF, burada VF segmentin ileri gerilimidir (en kötü durum tasarımı için maksimum değer kullanın, örn. 2.6V) ve IF istenen ileri akımdır (örneğin, tipik parlaklık için 10 mA). 5V besleme için: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. Standart 220 veya 270 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır.

7.2 Tasarım Hususları ve Notlar

• Akım Sınırlama:Her zaman harici akım sınırlayıcı dirençler kullanın. LED'leri bir direnç olmadan doğrudan bir voltaj kaynağından veya bir mikrodenetleyici pininden sürmek aşırı akıma neden olarak anında arızaya veya ömrün önemli ölçüde azalmasına yol açar.
• Çoklama:Daha az G/Ç pini ile birden fazla haneyi kontrol etmek için çoklama kullanılır. Bu, her hanenin ortak anoduna gücü hızlı bir şekilde döngüsel olarak uygularken, paylaşılan katot hatlarına karşılık gelen segment verilerini sunmayı içerir. Görüntünün sürekliliği tüm hanelerin aynı anda yanıyormuş gibi görünmesini sağlar. Kısa AÇIK süresi boyunca tepe akımı DC derecelendirmesinden daha yüksek olabilir, ancak ortalama akım, görev döngüsü dikkate alınarak sürekli ileri akım derecelendirmesini aşmamalıdır.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır, ancak optimum okunabilirlik için, gösterge, birincil görüntüleme yönünün yüzeyine kabaca dik olacak şekilde yönlendirilmelidir.
• ESD Koruması:Açıkça belirtilmemiş olsa da, LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerine uyulmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-6775JD, akkor veya vakum floresan göstergeler (VFD) gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında önemli avantajlar sunar: daha düşük güç tüketimi, daha yüksek güvenilirlik (yanacak filaman yok), daha hızlı tepki süresi ve daha iyi şok/titreşim direnci. LED gösterge segmenti içinde, hiper-kırmızı için AlInGaP teknolojisinin kullanılması, eski GaAsP veya GaP kırmızı LED'lere kıyasla daha yüksek verimlilik ve zaman ve sıcaklık karşısında potansiyel olarak daha iyi renk kararlılığı sağlar. 0.56 inç rakam yüksekliği onu yaygın bir boyut kategorisine yerleştirir ve diğer benzer göstergelerle temel olarak parlaklık (ışık şiddeti), ileri gerilim (güç kaynağı tasarımını etkileyen), görüş açısı ve genel paket kalitesi/güvenilirliği gibi özellikler üzerinden rekabet eder.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: "Artı işareti" ve "Eksi işareti" katotlarının (pin 9 ve 1) amacı nedir?
C: Bunlar, tipik olarak polariteyi (örneğin, bir voltmetre okuması için) veya bir sayısal değerin işaretini göstermek için kullanılan "+" veya "-" sembolünü görüntülemek için ayrılmış LED segmentleridir. Ana rakam segmentlerinden bağımsız olarak kontrol edilirler.

S: Bu göstergeyi 3.3V'luk bir mikrodenetleyici sistemi ile sürebilir miyim?
C: Evet, ancak akım sınırlayıcı direnci yeniden hesaplamanız gerekir. Tipik VF değeri 2.1V ve hedef IF değeri 10 mA kullanılırsa: R = (3.3V - 2.1V) / 0.01A = 120 Ohm. Daha düşük besleme gerilimi daha az baş payı sağlar, bu nedenle parlaklık tutarlılığı VF'deki değişikliklere karşı daha hassas olabilir.

S: Maksimum sürekli akım 25°C'de 25 mA'dir. Daha yüksek parlaklık için 20 mA'de çalıştırabilir miyim?
C: Mümkün olsa da, mutlak maksimum derecelendirmeye yakın çalıştırmak tasarım marjını azaltır ve özellikle ortam sıcaklığı yüksekse uzun vadeli güvenilirliği etkileyebilir. Genellikle parlaklık, verimlilik ve ömür dengesi için tipik test koşulu olan 10 mA'de veya altında çalıştırmak daha iyi bir uygulamadır.

S: "Ortak Anot" devre tasarımım için ne anlama geliyor?
C: Bu, ortak pin(ler)e voltaj sağladığınız ve segment pinlerinden akım çekerek onları açtığınız anlamına gelir. Sürücü devreniz (mikrodenetleyici, sürücü entegresi) bir segmenti etkinleştirmek için akım çekecek şekilde (düşük mantık seviyesi veya toprak bağlantısı sağlayacak şekilde) yapılandırılmalıdır.

10. Çalışma Prensipleri

LTS-6775JD'nin arkasındaki temel prensip, özellikle AlInGaP malzemeleri kullanan bir yarı iletken p-n jonksiyonunda elektrolüminesanstır. Diyodun açılma gerilimini (yaklaşık 2.1V) 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 olayının önemli bir kısmı enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. AlInGaP katmanlarının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda, yaklaşık 650 nm'de hiper-kırmızı. Yedi segmentin (A-G) her biri ve ondalık nokta ayrı bir LED veya bir grup LED çipidir ve dahili olarak devre şemasına göre bağlanmıştır. Bu bireysel segmentlere seçici olarak güç uygulayarak, belirli bir rakam (0-9) veya karakter için desen oluşturulur.