LTS-4301SW LED Gösterge Veri Sayfası - 0,4 inç Rakam Yüksekliği - Beyaz Segmentler - Siyah Yüzey - Ortak Katot - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-4301SW, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, yedi segmentli alfanümerik bir gösterge modülüdür. Temel işlevi, yedi ayrı LED segmentini (A'dan G'ye etiketlenmiş) ve isteğe bağlı bir ondalık noktasını (D.P.) seçerek aydınlatarak 0-9 arası rakamları ve bazı harfleri görsel olarak temsil etmektir. Cihaz, karakter elemanlarını oluşturmak üzere segmentli bir maskenin arkasına monte edilen InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) beyaz LED çipleri kullanılarak inşa edilmiştir. Gösterge, aydınlatılmış beyaz segmentler için yüksek kontrastlı bir arka plan sağlayan siyah bir yüze sahiptir; bu da çeşitli aydınlatma koşullarında okunabilirliği önemli ölçüde artırır. Bu kombinasyon, özellikle uzaktan veya ortam ışığında okunabilirliğin kritik olduğu uygulamalarda oldukça etkilidir.

Bu gösterge modülünün temel avantajları arasında, uyumlu bir rakam şekli oluşturan sürekli ve düzgün segmentler sayesinde elde edilen mükemmel karakter görünümü yer alır. Standart test koşullarında tipik ışık şiddeti çip başına 28.000 mcd'ye kadar ulaşan yüksek parlaklık çıkışı sunar; bu da aydınlık ortamlarda bile görünürlüğü garanti eder. 130 derecelik geniş görüş açısı (2\u03c6_1/2), eksen dışı konumlardan net okunabilirlik sağlar ve bu özelliği, görüş açısının doğrudan karşıdan olmayabileceği panel metreler, ölçüm cihazları, tüketici elektroniği ve endüstriyel kontrol panelleri için uygun kılar. Ayrıca, segment başına düşük güç gereksinimi, enerji verimli tasarımlara katkıda bulunur.

1.1 Teknik Parametrelerin Derinlemesine Objektif Yorumu

1.1.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Ana fotometrik parametre, Ortalama Işık Şiddeti'dir (I). Kullanılan beyaz InGaN çipleri için, ileri yön akımı (I) 10 mA olduğunda tipik değer 28.000 milikandela'dır (mcd). Belirtilen minimum değer ise 13.700 mcd'dir. Bu parametre, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçülür; bu da bildirilen parlaklığın insan görsel algısıyla ilişkilendirilmesini sağlar. 130 derecelik geniş görüş açısı, ışık şiddetinin tepe değerinin (eksen üzeri) yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır. Bu spesifikasyon, son kullanıcı için etkin görüş konisini belirlemek açısından çok önemlidir._VKromatiklik koordinatları x=0.294 ve y=0.286 (I=5mA'de ölçülmüş) olarak verilmiştir. CIE 1931 kromatiklik diyagramındaki bu koordinatlar, yayılan ışığın beyaz noktasını tanımlar. Verilen değerler, soğuk beyaz bir renk sıcaklığını işaret eder. Benzer ışık alanları için Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir. Bu, aynı sürücü koşulları altında en sönük ve en parlak segment/çip arasındaki parlaklık farkının iki katı aşmaması gerektiği anlamına gelir; böylece aydınlatılan rakamın düzgün bir görünümü sağlanır._F1.1.2 Elektriksel Parametreler

LED çipi başına İleri Yön Gerilimi (V), tipik olarak 3.15V ölçer ve 5 mA test akımında 2.70V ile 3.15V arasında bir aralığa sahiptir. Tasarımcılar, sürücü devresini tasarlarken bu gerilim düşümünü hesaba katmalıdır. Ters Akım (I), 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum 10 \u00b5A olarak belirtilmiştir; bu da LED bağlantısının sızıntı karakteristiğini gösterir._FMutlak Maksimum Değerler, çalışma limitlerini tanımlar. Segment başına Sürekli İleri Yön Akımı 25\u00b0C'de 20 mA'dir ve 0.25 mA/\u00b0C'lik bir düşürme faktörü vardır. Bu, ortam sıcaklığı (T) 25\u00b0C'nin üzerine çıktıkça izin verilen sürekli akımın doğrusal olarak azaldığı anlamına gelir; böylece termal hasar önlenir. Örneğin, 85\u00b0C'de maksimum sürekli akım 20 mA - ((85-25) * 0.25 mA) = 5 mA olacaktır. Darbe çalışması (1 kHz, %10 görev döngüsü) için geçerli olan Tepe İleri Yön Akımı ise 60 mA'dir. Segment başına maksimum Güç Dağılımı 115 mW'dır.

1.1.3 Termal ve Çevresel Spesifikasyonlar

Cihazın Çalışma Sıcaklığı Aralığı -35\u00b0C ile +105\u00b0C arasındadır. Depolama Sıcaklığı Aralığı da aynıdır. Bu geniş aralıklar, önemli sıcaklık değişimlerine maruz kalan ortamlarda kullanım için sağlamlığı gösterir. Lehimleme koşulu, bileşenin oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında ölçüldüğünde 260\u00b0C'de 3 saniye olarak belirtilmiştir. PCB montajı sırasında, LED çiplerine veya plastik pakete aşırı ısıdan zarar gelmesini önlemek için bu profilin titizlikle uygulanması kritik önem taşır._F1.2 Mekanik ve Paketleme Bilgisi_RGöstergenin rakam yüksekliği 0.4 inç'tir (10.0 mm). Paket boyutları milimetre cinsinden verilmiştir. Önemli mekanik notlar şunlardır: aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar \u00b10.25 mm'dir ve pin ucu kayma toleransı +0.4 mm'dir; bu, pin uçlarının izin verilen yanlış hizalanmasını ifade eder. Cihaz, ortak katot konfigürasyonu kullanır. Bu, bireysel segment LED'lerin tüm katotlarının (negatif terminallerinin) dahili olarak bir veya iki ortak pine (pin 3 ve 8) bağlı olduğu, her segment anodunun (pozitif terminalinin) ise kendine ait özel bir pine sahip olduğu anlamına gelir. Bu konfigürasyon, genellikle çok haneli göstergelerde çoklama işlemini basitleştirir ve sürücü IC seçimini etkileyebilir.

1.2.1 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre_aPin çıkışı şu şekildedir: Pin 1: Anot G, Pin 2: Anot F, Pin 3: Ortak Katot, Pin 4: Anot E, Pin 5: Anot D, Pin 6: Anot D.P. (Ondalık Nokta), Pin 7: Anot C, Pin 8: Ortak Katot, Pin 9: Anot B, Pin 10: Anot A. İki ortak katot pini (3 ve 8) olduğuna dikkat edin; bunlar dahili olarak birbirine bağlıdır. Bu çift pin tasarımı, akımın dağıtılmasına yardımcı olur ve güvenilirliği artırabilir. Dahili devre şeması, sekiz LED'in (yedi segment artı ondalık nokta) her birinin anodunun ilgili pine bağlı olduğunu ve tüm katotların ortak katot pinlerine bağlandığını gösterir.

1.3 Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Birincil montaj yöntemi, reflow lehimlemedir. Veri sayfası, tepe sıcaklığı 260\u00b0C olarak belirtilen önerilen bir reflow profili sağlar. Kritik parametre, montaj sırasında bileşen gövdesindeki sıcaklığın maksimum sıcaklık derecesini aşmaması gerektiğidir. Koşul, oturma düzleminin 1/16 inç altındaki bir noktada ölçüldüğünde 260\u00b0C'de 3 saniye lehimleme yapılmasını açıkça belirtir. Bu kılavuz, proses mühendislerinin reflow fırını konveyör hızını ve bölge sıcaklıklarını doğru şekilde ayarlayarak termal şok veya malzeme bozulmasını önlerken güvenilir bir lehim bağlantısı sağlaması için gereklidir.

1.4 Uygulama Önerileri

1.4.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu gösterge, net, tek haneli sayısal okuma gerektiren herhangi bir cihaz için idealdir. Yaygın uygulamalar şunlardır: gerilim, akım veya sıcaklık için panel metreler; zamanlayıcılar ve sayaçlar; fırın, mikrodalga veya çamaşır makinesi gibi ev aletleri; test ve ölçüm ekipmanları; endüstriyel kontrol panelleri; ve tıbbi cihazlar. Yüksek kontrast ve parlaklık, göstergeye uzaktan veya yüksek ortam ışığı koşullarında bakılması gereken uygulamalar için uygun kılar.

1.4.2 Tasarım Hususları

LTS-4301SW entegre edilirken, tasarımcılar akım sınırlamasını dikkate almalıdır. İleri yön akımını istenen seviyeye (genellikle gereken parlaklığa ve termal ortama bağlı olarak 5-20 mA arasında) ayarlamak için her segment anodu için bir seri direnç (veya akım regüleli bir sürücü) zorunludur. Çalışma ortam sıcaklığının yüksek olması bekleniyorsa, ileri yön akımı için düşürme eğrisine uyulmalıdır. Ortak katot konfigürasyonu, sürücü devresinin akımı çekmesini gerektirir. Birden fazla haneyi çoklarken (bu tek haneli bir birim olsa da, prensip birkaç tanesini kullanan sistemler için geçerlidir), anotlara akım sağlayabilen ve toplam katot akımını çekebilen uygun bir sürücü IC'sine ihtiyaç vardır. PCB düzeni, gürültüyü en aza indirmek için temiz güç izlerini sağlamalıdır.

1.5 Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Benzer tek haneli göstergelerle karşılaştırıldığında, LTS-4301SW'nin InGaN beyaz LED teknolojisini kullanması, kırmızı GaAsP LED'ler veya filtrelenmiş beyaz ışık gibi eski teknolojilere göre avantajlar sunar. InGaN LED'ler genellikle daha yüksek verimlilik ve parlaklık sağlar. Beyaz segmentli siyah yüzey, gri veya açık renkli yüzlü göstergelerden önemli bir farklılaştırıcıdır ve okunabilirlik için kritik bir faktör olan üstün kontrast oranı sunar. Belirtilen ışık şiddeti eşleştirme oranı (2:1), segment düzgünlüğünü garanti eder; bu, düşük maliyetli göstergelerde her zaman garanti edilmez. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-35\u00b0C ile +105\u00b0C), daha dar aralıklı göstergelere kıyasla endüstriyel veya açık hava uygulamaları için onu daha sağlam kılar.

1.6 Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

S: İki ortak katot pininin (3 ve 8) amacı nedir?

C: Bunlar dahili olarak birbirine bağlıdır. İki pinin olması, toplam katot akımının (tüm aydınlatılan segmentlerden gelen akımların toplamı) iki lehim bağlantısı ve PCB izi üzerinden dağıtılmasına yardımcı olur; böylece akım taşıma kapasitesi, termal performans ve mekanik bağlantı güvenilirliği artar.

S: Bir segment için seri direnç değerini nasıl hesaplarım?

C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V

kaynak

- V

) / I

. Örneğin, 5V kaynak, tipik V

= 3.15V ve istenen I

= 10 mA için: R = (5 - 3.15) / 0.01 = 185 ohm. En yakın standart değeri kullanın (örneğin, 180 veya 200 ohm). Güç derecesini her zaman göz önünde bulundurun: P = I_{* R.}S: Bu göstergeyi doğrudan bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?_FC: Bu, MCU'nun pin akımı sağlama kapasitesine bağlıdır. Tipik bir MCU pini 20-25 mA sağlayabilir; bu, bir segment için tam akımda yeterlidir. Ancak, birden fazla segmenti veya ortak katodu (tüm segment akımlarının toplamını çeken) sürmek genellikle tek bir pinin kapasitesini aşar. Güvenilir ve güvenli çalışma için özel sürücü IC'leri (örneğin, akım sınırlayıcı dirençli 74HC595 kaydırmalı yazmaç veya sabit akımlı LED sürücü) şiddetle tavsiye edilir._FS: "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" ne anlama gelir?_FC: Bu, üretim sırasında LED çiplerinin veya bitmiş göstergelerin ölçülen ışık şiddetine göre test edilip sınıflandırılabileceği (gruplandırılabileceği) anlamına gelir. Bu, müşterilerin ürünlerinde tutarlılık sağlamak için belirli bir parlaklık aralığına sahip parçaları seçmelerine olanak tanır; özellikle birden fazla gösterge kullanırken._F1.7 Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği_F²0-9\u00b0C okumasına sahip basit bir dijital termometre tasarlamayı düşünün. Bir LTS-4301SW birler basamağını gösterecektir. Bir sıcaklık sensörünün dijital çıkışı bir mikrodenetleyici tarafından işlenecektir. MCU, rakam değerini (0-9) ilgili segment desenine dönüştürecektir (örneğin, '5' için A, F, G, C, D segmentleri AÇIK). MCU, akım sınırlayıcı dirençler üzerinden segment anotlarına (pin 1,2,4,5,6,7,9,10) akım sağlamak için bir port genişletici veya kaydırmalı yazmaç kullanacaktır. Ortak katot (pin 3 & 8), toplam akımı (örneğin, 8 segment * 10 mA = 80 mA) çekebilen bir toprak pinine bağlanacaktır; bu muhtemelen bir transistör gerektirecektir. Siyah yüzey, cihazın panelinde '5' rakamının kolayca okunabilmesini sağlar.

1.8 Çalışma Prensibi Tanıtımı

Yedi segmentli bir gösterge basit bir prensiple çalışır: Sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş, bağımsız olarak kontrol edilen yedi LED çubuğunun (segment) bir koleksiyonudur. Bu segmentlerin belirli kombinasyonlarını açarak, on tane ondalık rakamın (0-9) tümü oluşturulabilir. Örneğin, '7' rakamını göstermek için A, B ve C segmentleri aydınlatılır. Ondalık noktası, ek ayrı bir LED'dir. Elektriksel olarak, her segment bir anot ve katoda sahip standart bir LED'dir. LTS-4301SW gibi ortak katot tipinde, tüm katotlar ortak bir terminale bağlıdır. Bir segmenti yakmak için, belirli anot pinine pozitif bir gerilim (akım sınırlayıcı bir direnç üzerinden) uygulanırken, ortak katot toprağa bağlanarak devre tamamlanır.

1.9 Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Yedi segmentli göstergelerdeki trend, daha yüksek verimlilik, parlaklık ve küçültme yönündedir. Geleneksel renkli LED'lerden (kırmızı, yeşil) fosfor dönüştürmeli beyaz LED'lere (bu göstergedeki InGaN tabanlı çip gibi) geçiş, daha nötr ve yüksek kontrastlı bir görünüm sağlar; bu da daha fazla uygulama için uygundur. Ayrıca, otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine doğru bir trend vardır; ancak bu gibi delikli tipler, prototipleme, onarım ve sağlam mekanik bağlantılar gerektiren uygulamalar için popülerliğini korumaktadır. Entegrasyon bir başka trenddir; sürücü elektroniği ve bazen mikrodenetleyiciler, gösterge modülünün kendisiyle birleştirilerek harici bileşen sayısı azaltılır. Ayrıca, malzeme alanındaki ilerlemeler, daha geniş görüş açılarına ve genişletilmiş sıcaklık aralıklarında gelişmiş performansa yol açmaktadır.

.7 Practical Design and Usage Case

Consider designing a simple digital thermometer with a 0-9\u00b0C readout. One LTS-4301SW would display the units digit. A temperature sensor's digital output would be processed by a microcontroller. The MCU would decode the digit value (0-9) into the corresponding segment pattern (e.g., for '5', segments A, F, G, C, D are ON). The MCU would use a port expander or shift register to source current to the segment anodes (pins 1,2,4,5,6,7,9,10) through current-limiting resistors. The common cathode (pins 3 & 8) would be connected to a ground pin capable of sinking the total current (e.g., 8 segments * 10 mA = 80 mA), likely requiring a transistor. The black face ensures the '5' is easily readable on the device's panel.

.8 Operating Principle Introduction

A seven-segment display works on a simple principle: it is a collection of seven independently controlled LED bars (segments) arranged in a figure-eight pattern. By turning on specific combinations of these segments, all ten decimal digits (0-9) can be formed. For instance, to display the number '7', segments A, B, and C are illuminated. The decimal point is an additional separate LED. Electrically, each segment is a standard LED with an anode and cathode. In a common cathode type like the LTS-4301SW, all cathodes are connected together to a common terminal. To light a segment, a positive voltage (through a current-limiting resistor) is applied to its specific anode pin, while the common cathode is connected to ground, completing the circuit.

.9 Technology Trends and Developments

The trend in seven-segment displays has been towards higher efficiency, brightness, and miniaturization. The move from traditional colored LEDs (red, green) to phosphor-converted white LEDs (like the InGaN-based chip in this display) allows for a neutral, high-contrast appearance suitable for more applications. There is also a trend towards surface-mount device (SMD) packages for automated assembly, though through-hole types like this one remain popular for prototyping, repair, and applications requiring robust mechanical connections. Integration is another trend, with driver electronics and sometimes microcontrollers being combined with the display module itself, reducing external component count. Furthermore, advancements in materials are leading to wider viewing angles and improved performance over extended temperature ranges.