LTS-547AKS LED Gösterge Teknik Veri Sayfası - 0.52 inç Rakam Yüksekliği - Sarı Renk - 2.6V İleri Gerilim

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-547AKS, net, parlak ve güvenilir sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı, tek haneli bir sayısal gösterge modülüdür. Temel işlevi, tek bir ondalık basamağı (0-9) ve bir ondalık noktasını görsel olarak temsil etmektir. Cihaz, parlak sarı ışık yaymak üzere özel olarak tasarlanmış gelişmiş AS-AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. GaAs (Galyum Arsenür) alt tabaka üzerinde büyütülen bu malzeme sistemi, sarı-turuncu spektrumunda yüksek verimliliği ve mükemmel renk saflığı ile bilinir. Gösterge, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği artıran gri renkli ön panel ve beyaz segmentler ile ayırt edici bir görünüme sahiptir. Işık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığını garanti eder.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

LTS-547AKS, geniş bir endüstriyel, ticari ve tüketici uygulama yelpazesi için uygun kılan birkaç önemli avantaj sunar. Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan veya enerji verimli sistemlere entegrasyona olanak tanıyan önemli bir faydadır. Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast oranı, aydınlık ortamlarda bile mükemmel görünürlük sağlar. Geniş görüş açısı, montaj ve kullanıcı konumlandırmasında esneklik sunar. LED teknolojisinin katı hal güvenilirliği, akkor veya vakum floresan gibi eski gösterge teknolojilerine kıyasla uzun çalışma ömrü, darbeye dayanıklılık ve minimum bakım anlamına gelir. Cihaz ayrıca, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) gibi modern çevre düzenlemelerine uygun, kurşunsuz bir pakette sunulmaktadır. Tipik hedef pazarlar arasında, tek, net bir sayısal göstergeye ihtiyaç duyulan enstrümantasyon panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, endüstriyel kontroller, tıbbi cihazlar, tüketici cihazları ve otomotiv gösterge paneli ekranları bulunur.

2. Teknik Parametrelerin Derin ve Nesnel Yorumu

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel ve optik parametrelerin ayrıntılı, nesnel bir analizini sağlar. Bu parametreleri anlamak, doğru devre tasarımı ve optimum gösterge performansını sağlamak için çok önemlidir.

2.1 Fotometrik ve Optik Karakteristikler

Birincil optik karakteristikOrtalama Işık Şiddeti (Iv)'dir. 1 mA ileri akımda (IF) ölçülen tipik değer 1400 µcd (mikrokandela)'dır ve belirtilen minimum değer 500 µcd'dir. Bu parametre, aydınlatılan her segmentin algılanan parlaklığını tanımlar.Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (IV-m)maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir. Bu oran, tek bir cihaz içindeki en parlak ve en sönük segmentler arasındaki izin verilen maksimum parlaklık değişimini gösterir ve tüm segmentler yandığında tekdüze bir görünüm sağlar. Renk karakteristikleri dalga boyu ile tanımlanır.Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp)IF=20mA'de tipik olarak 588 nm'dir (nanometre).Baskın Dalga Boyu (λd), algılanan renkle daha yakından ilişkili olan, 584 nm ile 594 nm aralığındadır.Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ)tipik olarak 15 nm'dir ve yayılan sarı ışığın spektral saflığını tanımlar.

2.2 Elektriksel Parametreler

Ana elektriksel parametre, segment başınaİleri Gerilim (VF)'dir. 20 mA ileri akımda, tipik VF 2.6 Volttur, minimumu ise 2.05 Volttur. Bu, LED akım iletirken ve ışık yayarken üzerindeki gerilim düşüşüdür. Tasarımcılar, sürücü devresinin bu gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.Ters Akım (IR), 5V ters gerilimde (VR) maksimum 10 µA olarak belirtilmiştir; bu, LED ters kutuplandığında çok küçük bir sızıntı akımı olduğunu gösterir. Ters gerilim için Mutlak Maksimum Değerin (5V) aşılması cihaza zarar verebilir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Hususlar

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Normal çalışma için değildir.Sürekli İleri Akımsegment başına 25°C'de 25 mA'dir. 0.33 mA/°C'lik bir güç azaltma faktörü sağlanmıştır; bu, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça izin verilen maksimum sürekli akımın azaldığı anlamına gelir. Örneğin, 85°C'de maksimum akım yaklaşık 25 mA - (0.33 mA/°C * 60°C) = 5.2 mA olacaktır.Tepe İleri Akım60 mA'dir ancak yalnızca darbe koşullarında (1 kHz, %25 görev döngüsü) geçerlidir.Güç Dağılımısegment başına 70 mW'dır. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ile +85°C arasında belirtilmiştir ve cihazın dayanabileceği çevresel koşulları tanımlar.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, ürününışık şiddeti için kategorize edildiğinibelirtir. Bu, üretim sırasında gerçekleştirilen bir sınıflandırma veya ayırma işlemine atıfta bulunur. Yarı iletken epitaksiyel büyüme ve wafer işlemedeki doğal varyasyonlar nedeniyle, aynı üretim partisinden gelen LED'ler ışık şiddeti ve ileri gerilim gibi temel parametrelerde hafif farklılıklar gösterebilir. Son kullanıcı için tutarlılığı sağlamak amacıyla, üreticiler her cihazı test eder ve ölçülen performansa göre farklı "kutulara" veya kategorilere ayırır. LTS-547AKS özellikle ışık şiddeti (Iv) için sınıflandırılmıştır; bu, müşterilerin çok haneli bir gösterge uygulamasında tüm rakamlar arasında tekdüze parlaklığı garanti etmek için belirli bir şiddet aralığından (kutudan) cihazlar seçebileceği anlamına gelir. Veri sayfası minimum (500 µcd) ve tipik (1400 µcd) değerleri sağlar, ancak spesifik kutu kodları ve bunlara karşılık gelen şiddet aralıkları tipik olarak ayrı bir sınıflandırma belgesinde ayrıntılı olarak verilir veya talep üzerine temin edilebilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Spesifik grafikler sağlanan metinde ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, böyle bir cihaz için tipik performans eğrileri paha biçilmez tasarım içgörüleri sağlar. Bu eğriler, temel parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak temsil eder.

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

Bu eğri, LED'den akan akım ile üzerindeki gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. LED'in "açılma" gerilimini (AlInGaP için yaklaşık 2.0-2.1V) ve ileri gerilimin akımla birlikte nasıl hafifçe arttığını gösterir. Bu bilgi, basit dirençler veya sabit akım sürücüleri kullanılsın, akım sınırlayıcı devreler tasarlamak için kritik öneme sahiptir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu grafik, ışık çıkışının (µcd veya mcd cinsinden) ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak çok yüksek akımlarda doyuma ulaşabilir. Bu, tasarımcıların güç dağılımı limitlerini aşmadan veya lümen azalmasını hızlandırmadan gerekli parlaklığı sağlayan bir çalışma akımı seçmelerine yardımcı olur.

4.3 Sıcaklık Karakteristikleri

İleri gerilim ve ışık şiddetinin ortam sıcaklığı (Ta) veya bağlantı sıcaklığı (Tj) ile değişimini gösteren eğriler esastır. Tipik olarak, ileri gerilim sıcaklık arttıkça azalır (negatif sıcaklık katsayısı), ışık şiddeti de sıcaklık arttıkça azalır. Bu eğilimleri anlamak, geniş sıcaklık dalgalanmalarına maruz kalan uygulamalarda kararlı performansı sağlamak için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LTS-547AKS'in rakam yüksekliği 0.52 inç (13.2 mm)'dir. Paket boyutları, aksi belirtilmedikçe tüm ölçüleri milimetre cinsinden ve standart toleransı ±0.25 mm olan bir çizimde verilmiştir. Bu çizim, PCB (Baskılı Devre Kartı) yerleşimi için çok önemlidir; ayak izinin ve delik desenlerinin doğru tasarlandığından emin olur. Cihaz, çift sıralı paket konfigürasyonunda 10 pine sahiptir.

5.1 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Pin bağlantısı şu şekildedir: Pin 1: Anot E, Pin 2: Anot D, Pin 3: Ortak Katot, Pin 4: Anot C, Pin 5: Anot D.P. (Ondalık Nokta), Pin 6: Anot B, Pin 7: Anot A, Pin 8: Ortak Katot, Pin 9: Anot F, Pin 10: Anot G. Cihazortak katotkonfigürasyonu kullanır. Bu, tüm LED segmentlerinin (A-G ve DP) katotlarının (negatif terminallerinin) dahili olarak bağlandığı ve iki pine (birbirine bağlı olan 3 ve 8) çıkarıldığı anlamına gelir. Belirli bir segmenti aydınlatmak için, ilgili anot pini pozitif bir gerilime (bir akım sınırlayıcı direnç veya sürücü üzerinden) bağlanırken ortak katot pin(ler)i toprağa bağlanmalıdır. Dahili devre şeması, tüm segmentler için bu ortak katot bağlantısını gösterecektir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası kritik bir lehimleme parametresi belirtmektedir: izin verilen maksimumlehim sıcaklığı 260°C'dir ve bu sıcaklık yalnızca maksimum3 saniyeboyunca uygulanabilir. Bu ölçüm, bileşenin PCB üzerindeki oturma düzleminin 1.6 mm (1/16 inç) altındaki bir noktada alınır. Bu kılavuz, dalga lehimleme veya reflow lehimleme işlemleri için çok önemlidir. Bu zaman/sıcaklık limitlerinin aşılması, LED çiplerine, epoksi kapsülleyiciye veya dahili tel bağlantılarına termal hasara neden olabilir; bu da anında arızaya veya uzun vadeli güvenilirliğin azalmasına yol açar. LED montajı için standart IPC kılavuzlarının takip edilmesi önerilir. Depolama için, nem emilimini önlemek amacıyla belirtilen aralık kuru bir ortamda -35°C ile +85°C arasındadır; nem, reflow lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

LTS-547AKS, tek, yüksek okunabilirliğe sahip sayısal bir gösterge gerektiren herhangi bir cihaz için idealdir. Yaygın uygulamalar şunları içerir: dijital multimetreler ve pensampermetreler, frekans sayaçları, tezgah tipi güç kaynakları, proses zamanlayıcıları ve sayaçları, tıbbi izleme ekipmanları (örn. tek parametre göstergeleri), ev aletleri (mikrodalga fırınlar, fırınlar, kahve makineleri), otomotiv yedek parça göstergeleri (gerilim, sıcaklık) ve endüstriyel kontrol paneli göstergeleri.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri akımı istenen değere (örn. tam parlaklık için 10-20 mA) ayarlamak için her anot ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç bağlanmalıdır (veya sabit akım sürücüsü kullanılmalıdır). Direnç değeri R = (Vcc - Vf) / If formülü kullanılarak hesaplanır; burada Vcc besleme gerilimi, Vf LED ileri gerilimi ve If istenen ileri akımdır.
• Çoklama (Multiplexing):Birden fazla haneyi sürmek için, genellikle haneler arasında aynı türdeki segmentlerin birbirine bağlandığı ve her hanenin ortak katodunun yüksek frekansta sırayla açıldığı bir çoklama tekniği kullanılır. Bu, bir mikrodenetleyicideki G/Ç pinlerinden tasarruf sağlar.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı esnek montaja olanak tanır, ancak optimum okunabilirlik için, birincil kullanıcının görüş hattını gösterge yüzeyine göre değerlendirin.
• ESD Koruması:Açıkça belirtilmemiş olsa da, AlInGaP LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassas olabilir. Montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerine uyulmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma

Diğer tek haneli gösterge teknolojileriyle karşılaştırıldığında, LTS-547AKS (AlInGaP Sarı) belirgin avantajlar sunar. Eskikırmızı GaAsP veya GaP LED'lerinekıyasla, AlInGaP sarı-turuncu-kırmızı spektrumundaki renkler için önemli ölçüde daha yüksek parlaklık ve verimlilik sağlar.7 segment LCD'lerekıyasla, düşük ışık koşullarında üstün görünürlük, daha geniş bir çalışma sıcaklık aralığı sunar ve arka ışığa ihtiyaç duymaz.Vakum floresan göstergelere (VFD)kıyasla daha sağlamdır, daha düşük bir çalışma gerilimine sahiptir ve daha az güç tüketir, ancak VFD'ler farklı bir renk (genellikle mavi-yeşil) ve çok geniş bir görüş açısı sunabilir. Sarı renk seçimi genellikle yüksek ışık verimliliği ve yaygın kırmızı veya yeşil göstergelerden farklı olan net, dikkat çekici görünümü nedeniyle tercih edilir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: İki ortak katot pininin (3 ve 8) amacı nedir?

C1: Dahili olarak birbirine bağlıdırlar. İki pinin olması mekanik simetri, daha iyi akım dağılımı ve LED çiplerinin katot tarafından daha iyi ısı dağılımı sağlar. Bir PCB yerleşiminde, her ikisi de toprağa bağlanmalıdır.

S2: Bu göstergeyi doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C2: Hayır, doğrudan süremezsiniz. Tipik ileri gerilim 2.6V'dur ve 5V çıkış veren bir mikrodenetleyici pini aşırı akıma neden olarak LED segmentini tahrip eder. Seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. 5V besleme ve 20 mA hedef akım için direnç değeri yaklaşık (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm olacaktır. Güvenlik ve uzun ömür için genellikle biraz daha yüksek bir değer (örn. 150 Ohm) kullanılır.

S3: "Işık şiddeti için kategorize edilmiş" ifadesi tasarımım için ne anlama geliyor?

C3: Bu, belirli bir parlaklık kutusundan cihaz sipariş edebileceğiniz anlamına gelir. Çok birimli bir ürün veya çok haneli bir gösterge oluşturuyorsanız, tüm göstergeleriniz için aynı kutu kodunu belirtmek, hepsinin çok benzer parlaklığa sahip olmasını ve tekdüze, profesyonel bir görünüm elde etmenizi sağlar. Kutuları karıştırırsanız, bazı rakamlar diğerlerinden belirgin şekilde daha parlak veya daha sönük görünebilir.

S4: İleri akım için güç azaltma faktörünü nasıl yorumlamalıyım?

C4: 0.33 mA/°C'lik güç azaltma faktörü, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerinde her bir santigrat derece yükseldiğinde, maksimum sürekli ileri akımı 0.33 mA azaltmanız gerektiği anlamına gelir. Bu, LED bağlantı sıcaklığının güvenli limitini aşmasını ve ömrünü büyük ölçüde kısaltmasını önlemek için gereklidir. Yüksek sıcaklık ortamlarında, güvenilirliği korumak için göstergeyi daha düşük bir akımda çalıştırmanız gerekebilir.

10. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo:0-9.9V göstermek için basit bir pil ile çalışan dijital voltmetre tasarımı.

Uygulama:Gerilimi ölçmek için analog-dijital dönüştürücü (ADC) içeren bir mikrodenetleyici kullanın. Mikrodenetleyicinin, LTS-547AKS'in 7 segmentini ve ondalık noktasını sürmek için en az 8 G/Ç pinine ihtiyacı olacaktır. Her anot hattında bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir (örn. 3.3V-5V sistem için 180-220 Ohm). İki ortak katot pini toprağa bağlanır. Mikrodenetleyici yazılımı ADC değerini okur, ondalık bir sayıya dönüştürür ve ilgili anot pinlerini yüksek seviyeye çekerek karşılık gelen segmentleri aydınlatır. Ondalık basamağı (9.9'daki "9") göstermek için ikinci bir haneye ihtiyaç duyulur ve her hanenin ortak katodunu kontrol etmek için ayrı G/Ç pinleri kullanılarak aynı 8 segment hattından her iki haneyi sürmek için çoklama kullanılır.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTS-547AKS, bir yarı iletken diyottaelektrolüminesansprensibi ile çalışır. Her segmentin çekirdeği, GaAs alt tabaka üzerinde büyütülmüş AlInGaP katmanlarından yapılmış küçük bir çiptir. Bu yapı bir p-n eklemi oluşturur. Eklemin dahili potansiyelini (kabaca 2.0-2.1V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler eklem boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) şeklinde salınır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, yarı iletkenin bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda sarı (~588 nm). Gri ön yüz ve beyaz segmentler sırasıyla bir dağıtıcı ve kontrast artırıcı olarak görev yaparak, optimum okunabilirlik için ışığı şekillendirir ve yönlendirir.

12. Teknoloji Trendleri

Gösterge teknolojilerinin gelişimi devam etmektedir. LTS-547AKS gibi ayrık LED sayısal göstergeler için trendler birkaç alana odaklanmaktadır.Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi araştırmaları, AlInGaP ve diğer bileşik yarı iletkenlerin iç kuantum verimliliğini (IQE) ve ışık çıkarma verimliliğini iyileştirmeyi amaçlamaktadır; bu da taşınabilir cihazlar için kritik olan, daha düşük akımlarda daha parlak göstergeler sağlar.Küçültme:0.52 inç standart bir boyut olsa da, kompakt cihazlar için daha küçük rakamlara ve uzun mesafeli görüntüleme için daha büyük, daha parlak rakamlara talep vardır.Entegrasyon:Entegre sürücülü (I2C, SPI) hatta mikrodenetleyicili göstergelere doğru bir eğilim vardır; bu, sistem tasarımcısı için arayüzü basitleştirir.Renk Seçenekleri:Sarı renk yüksek verimli olsa da, mavi InGaN LED'lerdeki ve fosfor dönüşümündeki ilerlemeler, tam renkli RGB göstergeleri ve beyaz göstergeleri daha erişilebilir hale getirmiştir, ancak genellikle farklı bir maliyet/performans noktasında. LED'lerin temel avantajları—güvenilirlik, uzun ömür ve katı hal sağlamlığı—bu özelliklerin en önemli olduğu birçok sayısal gösterge uygulamasında baskın bir seçim olarak kalmalarını sağlar.