LTS-10804KF LED Gösterge Veri Sayfası - 1.0 İnç Rakam Yüksekliği - Sarı-Turuncu Renk - 25mA İleri Akım - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-10804KF, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, yedi segmentli alfanümerik bir göstergedir. Temel işlevi, ayrı ayrı kontrol edilen LED segmentleri kullanarak rakamları (0-9) ve bazı harfleri görsel olarak temsil etmektir. Cihaz, karakteristik sarı-turuncu ışık yayılımını üretmek için Galyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde büyütülmüş gelişmiş Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanır. Bu malzeme seçimi, standart Galyum Fosfür gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sunarak performansının anahtarıdır. Gösterge, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği önemli ölçüde artıran, beyaz segment işaretlemeli siyah ön panele sahiptir. Bu özellik, görünürlüğün kritik olduğu hem iç hem de dış mekan uygulamaları için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

LTS-10804KF, endüstriyel ve tüketici elektroniği pazarında kendini iyi konumlandıran birkaç belirgin avantaj sunar. Düşük güç gereksinimi, parlaklıktan ödün vermeden pil ile çalışan veya enerjiye duyarlı cihazlara entegrasyona izin veren birincil bir faydadır. Tutarlılık için kategorize edilmiş yüksek ışık şiddeti, enstrümanlarda ve panellerde çok haneli göstergeler için hayati önem taşıyan, üretim partileri boyunca tekdüze bir görünüm sağlar. LED'lerin katı hal güvenilirliği, uzun çalışma ömrü ve şok ve titreşime karşı direnç anlamına gelir; bu da geleneksel akkor veya vakum floresan göstergelerden daha üstün performans sağlar. Geniş görüş açısı, panel ölçerler, test ekipmanları ve durum göstergeleri için temel olan çeşitli pozisyonlardan okunabilirliği garanti eder. Kurşunsuz paket, RoHS gibi küresel çevre düzenlemelerine uyumu sağlar. Bu özellik kombinasyonu, göstergeyi dayanıklı, net ve verimli sayısal görüntüleme gerektiren endüstriyel kontrol panelleri, otomotiv gösterge panelleri (yan sanayi aksesuarları için), tıbbi cihazlar, test ve ölçüm ekipmanları ve tüketici cihazları gibi hedef pazarlar için ideal kılar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Başarılı bir devre tasarımı ve entegrasyonu için elektriksel ve optik özelliklerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Segment başına maksimum güç dağılımı 134 mW'dır. Segment başına tepe ileri akımı 60 mA olarak derecelendirilmiştir, ancak bu yalnızca 1/10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği ile darbe koşullarında izin verilir. Sürekli çalışma için, segment başına maksimum ileri akım 25°C'de 25 mA'dır ve ortam sıcaklığı yükseldikçe 0.33 mA/°C ile doğrusal olarak azalır. Bu azaltma, termal yönetim için kritiktir; belirli bir sıcaklıkta sürekli akımı aşmak, aşırı ısınmaya, hızlanmış lümen azalmasına ve nihai arızaya yol açabilir. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ila +105°C olarak belirtilmiştir; bu da zorlu ortamlarda sağlam bir performans gösterdiğini işaret eder. Lehimleme koşulu, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında 3 saniye boyunca maksimum 260°C sıcaklık belirtir; bu da PCB montaj süreçleri için net yönergeler sağlar.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, Ta=25°C'de ölçülen tipik çalışma parametreleridir. Segment başına ortalama ışık şiddeti (Iv), 1 mA ileri akımda (If) 420 μcd (minimum) ila 1400 μcd (tipik) aralığındadır. Düşük akımda bu yüksek parlaklık, AlInGaP teknolojisinin bir işaretidir. Tepe emisyon dalga boyu (λp) 611 nm ve baskın dalga boyu (λd) 605 nm'dir; bu da sarı-turuncu renk noktasını tanımlar. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 17 nm'dir; bu da renk saflığına katkıda bulunan nispeten dar bir spektral bant genişliğini gösterir. Segment başına ileri voltaj (Vf), If=20mA'da tipik olarak 4.20V ila 5.20V aralığındadır. Özellikle, ondalık noktası (DP) daha düşük bir ileri voltaja sahiptir; parantez içinde 2.1V ila 2.6V olarak gösterilir. Bu, sürücü devresinde dikkate alınmalıdır ve muhtemelen farklı bir çip teknolojisi (muhtemelen standart GaP) kullandığını gösterir. Ters akım (Ir), segmentler için 10V ve DP için 5V ters voltajda (Vr) maksimum 100 μA olarak belirtilmiştir. Bu parametre yalnızca test amaçlıdır ve cihaz ters öngerilim altında çalıştırılmamalıdır. Benzer ışık alanındaki segmentler arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı, If=10mA'da maksimum 2:1'dir; bu da kabul edilebilir bir tekdüzelik sağlar. Segmentler arasındaki çapraz konuşma %1.0'den az olarak belirtilmiştir; bu da bitişik segmentlerin istenmeyen aydınlatmasını en aza indirir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "Işık Şiddeti için Kategorize Edildiğini" belirtir. Bu, belirli sınıf kodları burada ayrıntılı olarak verilmese de, bir sınıflandırma sisteminin uygulandığı anlamına gelir. Uygulamada, üreticiler genellikle LED'leri, tek bir üretim partisi veya sipariş içinde tutarlılığı sağlamak için ışık şiddeti ve ileri voltaj gibi ana parametrelere göre sınıflara ayırır. Tasarımcılar, uygulamaları için birden fazla gösterge arasında sıkı bir şiddet eşleştirmesi gerekiyorsa, detaylı sınıflandırma bilgileri için üreticiye danışmalıdır. Sağlanan tipik şiddet aralığı (420-1400 μcd), olası yayılım hakkında bir fikir verir.

4. Performans Eğrisi Analizi

PDF "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunsa da, sağlanan içerikte belirli grafikler yer almamaktadır. Tipik olarak, bir LED göstergesi için bu tür eğriler şunları içerir:İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi): Bu grafik, akım ve voltaj arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Diz voltajı, LED'in önemli ölçüde ışık yaymaya başladığı noktadır. Eğri, uygun akım sınırlayıcı direnç seçimine veya sabit akım sürücüleri tasarlamaya yardımcı olur.Işık Şiddeti - İleri Akım (L-I Eğrisi): Bu, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır, ancak termal etkiler nedeniyle yüksek akımlarda doyuma ulaşacaktır.Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Bu eğri, eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir ve termal yönetimin önemini vurgular.Spektral Güç Dağılımı: Göreceli şiddeti dalga boyuna karşı çizen bir grafik, ~611 nm'deki tepe noktasını ve 17 nm yarı genişlikle tanımlanan şekli gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Toleranslar

Göstergenin rakam yüksekliği 1.0 inç'tir (25.4 mm). Tüm birincil boyutlar ±0.25 mm (0.01") toleransına sahiptir. Ana mekanik notlar arasında bir segment içindeki yabancı madde veya kabarcık sınırı (≤20 mils), reflektör eğriliği (uzunluğunun ≤%1'i) ve yüzey mürekkep kirliliği (≤20 mils) yer alır. Pin ucu kayma toleransı ±0.40 mm'dir. Pinler için önerilen PCB delik çapı 1.00 mm'dir; bu, dalga veya yeniden akış lehimleme sırasında uygun mekanik uyum ve lehim bağlantısı güvenilirliğini sağlamak için önemlidir.

5.2 Pin Konfigürasyonu ve Polarite

LTS-10804KF ortak anotlu bir göstergedir. İç devre şeması, tüm segment anotlarının ortak anot pinlerine (pin 4 ve pin 11) bağlı olduğunu gösterir. Her segment katodu (A-G ve DP) kendi özel pinine sahiptir. Bir segmenti aydınlatmak için, ilgili ortak anot pini pozitif bir voltaja (bir akım sınırlayıcı direnç veya sürücü üzerinden) bağlanmalı ve segmentin katot pini düşük seviyeye çekilmelidir (toprağa bağlanmalıdır). Pin 3, 7, 10 ve 13 "Bağlantı Yok" (N/C) olarak belirtilmiştir. Pin çıkışı şu şekildedir: 1:E, 2:D, 3:N/C, 4:Ortak Anot, 5:C, 6:DP, 7:N/C, 8:B, 9:A, 10:N/C, 11:Ortak Anot, 12:F, 13:N/C, 14:G.

6. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

Mutlak maksimum değerler lehimleme koşulunu belirtir: montaj sırasında bileşen gövde sıcaklığı maksimum derecesini aşmamalıdır; oturma düzleminin 1/16 inç altında 3 saniye boyunca 260°C bir kılavuzdur. Bu, dalga lehimleme için tipiktir. Yeniden akış lehimleme için, tepe sıcaklığı yaklaşık 260°C olan standart bir kurşunsuz profil uygulanabilir, ancak sıvı üstü sıcaklığın üzerindeki maruz kalma süresi kontrol edilmelidir. Tasarımcılar, PCB düzeninin, LED çiplerinin uçlar yoluyla aşırı ısınmasını önlemek için yeterli termal rahatlama sağladığından emin olmalıdır. Lehimlemeden önce, bileşenler nem emilimini önlemek için belirtilen -35°C ila +105°C aralığında kuru koşullarda saklanmalıdır; aksi takdirde yeniden akış sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

Gösterge, her segment için harici akım sınırlayıcı dirençler veya özel bir LED sürücü IC gerektirir. Bir mikrodenetleyici ile basit bir çoklama tasarımı için, ortak anot pinleri PNP transistörler veya yüksek taraf sürücüler üzerinden anahtarlanırken, segment katotları mikrodenetleyici pinlerine veya akım çekme yeteneğine sahip bir kaydıraç kaydediciye bağlanır. Ondalık noktasının (DP) farklı ileri voltajı, ayrı bir akım sınırlayıcı direnç hesaplamasını gerektirir. Hassas parlaklık kontrolü ve sıcaklık kararlılığı gerektiren uygulamalar için sabit akım sürücü önerilir.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama: Her zaman seri dirençler veya sabit akım sürücüler kullanın. Direnç değerlerini besleme voltajına, LED ileri voltajına (güvenli bir tasarım için maksimum Vf kullanın) ve istenen ileri akıma (25mA sürekli maksimumun oldukça altında kalın, örn. iyi parlaklık ve uzun ömür için 10-15mA) göre hesaplayın.
• Termal Yönetim: Segment başına güç dağılımı düşük olsa da, çok haneli göstergeler veya yüksek ortam sıcaklıkları dikkat gerektirir. Yeterli hava akışını sağlayın ve azaltma eğrisini dikkate alın. Göstergeyi diğer ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçının.
• Görüş Açısı: Geniş görüş açısı faydalıdır, ancak optimal okunabilirlik için, göstergeyi kullanıcının birincil görüş hattına dik olarak konumlandırın.
• ESD Koruması:** LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj sırasında standart ESD işleme prosedürlerini uygulayın.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-10804KF'deki AlInGaP teknolojisi, eski kırmızı GaAsP veya standart yeşil GaP LED göstergelerle karşılaştırıldığında, üstün ışık verimliliği sunar; bu da aynı akım için daha parlak çıkış veya daha düşük güçte eşdeğer çıkış anlamına gelir. Sarı-turuncu renk, mükemmel görünürlük sağlar ve genellikle öznel olarak kırmızıdan daha parlak algılanır. Nokta matris göstergelerle karşılaştırıldığında, yedi segmentli bir cihaz sürmek ve kod çözmek için daha basittir; tek bir rakam için daha az G/Ç pini gerektirir ve bu da yalnızca sayıları göstermesi gereken uygulamalar için uygun maliyetli kılar. Ana takası, tam grafikler yerine alfanümerik karakterlerle sınırlı olmasıdır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Neden iki farklı ileri voltaj aralığı listeleniyor (segmentler ve DP için)?

C: Ondalık noktası muhtemelen daha düşük bir bant aralığına sahip farklı bir yarı iletken malzeme (örn. kırmızı için standart GaP) kullanır; bu da daha düşük bir ileri voltajla sonuçlanır. Bu, sürücü devresi tasarlanırken dikkate alınmalıdır.

S: Bu göstergeyi 5V besleme ile sürebilir miyim?

C: Evet, ancak akım sınırlayıcı direncin dikkatli hesaplanması gerekir. 20mA'de Vf(maks)=5.2V olan bir segment için, 5V besleme ileri voltajı aşmak için yetersizdir. Ya daha düşük bir akımda (Vf'nin daha düşük olduğu, tipik eğrilere bakın) çalışmalı ya da maksimum Vf'den daha yüksek, örneğin 6V veya 12V gibi uygun bir dirençli bir besleme voltajı kullanmalısınız.

S: "Işık şiddeti eşleştirme oranı 2:1" ne anlama geliyor?

C: Bu, benzer bir alandaki (örn. tüm "A" segmentleri) en sönük segmentin ölçülen şiddetinin en parlak segmente kıyasla 1:2 oranından daha kötü olmayacağı anlamına gelir. Aynı test koşullarında en parlak segment, en sönük segmentten en fazla iki kat daha parlak olacaktır.

10. Pratik Uygulama Örneği

Örnek: Dijital Voltmetre Okuma Tasarımı

Bir tasarımcı, 3 haneli bir DC voltmetre oluşturuyor. Üç adet LTS-10804KF göstergesi seçiyor. Mikrodenetleyicinin sınırlı G/Ç'si olduğu için bir çoklama şeması kullanıyor. Üç ortak anot pini (her rakam için bir tane), emitörleri 12V rayına bağlı üç PNP transistörün kollektörüne bağlanır. Mikrodenetleyici, her rakamı sırayla açmak için dirençler üzerinden transistör tabanlarını sürer. Üç göstergeye ait segment katotları (A-G) paralel olarak tek bir BCD'den 7 segmentli kod çözücü/sürücü IC'nin (örn. 74HC4511) çıkışlarına bağlanır. Bu sürücü, aktif segmentler için akım çeker. Ayrı akım sınırlayıcı dirençler, sürücü çıkışları ile gösterge katotları arasına yerleştirilir. Ortadaki rakamın ondalık noktası (voltu onda biri olarak göstermek için), DP'nin daha düşük Vf'si için hesaplanmış kendi özel direnci ile bir mikrodenetleyici pini tarafından doğrudan sürülür. Çoklama, insan gözüne sürekli görünecek kadar hızlıdır (örn. rakam başına 100Hz). Bu tasarım, net ve parlak bir okuma sağlarken bileşen sayısını en aza indirir.

11. Çalışma Prensibi

Yedi segmentli bir LED göstergesi, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş ışık yayan diyotların bir montajıdır. Yedi segmentin her biri (A'dan G'ye etiketlenmiş) ayrı bir LED veya LED çiplerinin seri/paralel kombinasyonudur. Ondalık noktası (DP) için ek bir LED kullanılır. LTS-10804KF gibi ortak anot konfigürasyonunda, tüm segmentlerin anotları bir veya daha fazla ortak pine bağlanır. Her segmentin katodu ayrı bir pinden çıkarılır. İleri öngerilim uygulandığında ışık yayılır: ortak anot, hedef segmentin katoduna göre pozitif bir voltaja ayarlanır; bu da akımın o segmentin LED(ler)inden akmasına ve AlInGaP yarı iletken malzemede elektrolüminesans yoluyla foton üretmesine neden olur. Farklı segment kombinasyonlarını seçici olarak enerjilendirerek, 0-9 rakamları ve bazı harfler oluşturulabilir.

12. Teknoloji Trendleri

AlInGaP kullanımı, kehribar, turuncu ve kırmızı LED'ler için olgun ve verimli bir teknolojiyi temsil eder. Görüntüleme teknolojisindeki mevcut trendler, karmaşık grafikler için OLED'ler ve mikro LED'ler gibi daha yüksek yoğunluklu, tam renkli çözümlere doğru bir kaymayı içerir. Ancak, basit, düşük maliyetli, yüksek güvenilirlikli ve yüksek parlaklıklı sayısal ve alfanümerik göstergeler için, segmentli LED göstergeler özellikle endüstriyel, otomotiv ve dış mekan uygulamalarında oldukça geçerliliğini korumaktadır. Gelecekteki gelişmeler, daha da fazla verimlilik artışı, daha geniş görüş açıları, yerleşik sürücüler veya kontrolörlerin entegrasyonu (akıllı göstergeler) ve görünürlük için rakam yüksekliğini korurken veya artırırken küçültmeye odaklanabilir. IoT ve akıllı cihazlara yönelik itiş, bu göstergelerin daha bağlantılı uygulamalarda kullanılmasına yol açabilir, ancak sağlam bir insan-makine arayüzü olarak temel işlevi değişmez.