LTS-5825CKG-PST1 LED Ekran Veri Sayfası - 0.56 İnç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2.6V İleri Gerilim - 25mA Sürekli Akım - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-5825CKG-PST1, net ve parlak sayısal okumalar gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek performanslı, tek rakamlı, yüzey montajlı (SMD) bir LED ekrandır. Temel teknolojisi, saydam olmayan Galyum Arsenür (GaAs) substratı üzerinde büyütülen Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür (AlInGaP) yarı iletken malzemesine dayanır. Bu malzeme sistemi, yüksek verimli yeşil ışık yayılımı üretmesiyle ünlüdür. Ekran, gelişmiş kontrast için siyah yüzey ve optimum ışık dağılımı ve görünürlük için beyaz segmentler özelliğine sahiptir. 0.56 inç (14.22 mm) rakam yüksekliği ile mükemmel karakter görünümü sunar ve alanın kısıtlı ancak okunabilirliğin kritik olduğu çok çeşitli tüketici ve endüstriyel elektronik cihazlar için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu ekran, güvenilirlik ve performans için tasarlanmıştır. Temel avantajlar arasında düşük güç tüketimi, yüksek parlaklık çıkışı ve çeşitli pozisyonlardan okunabilirliği sağlayan geniş bir görüş açısı bulunur. Katı hal yapısı, doğal güvenilirlik ve uzun çalışma ömrü sağlar. Işık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da çok rakamlı uygulamalarda tutarlı parlaklık eşleştirmesine olanak tanır. Başlıca hedef pazarlar arasında, tek, yüksek görünürlüklü bir rakamın gerektiği enstrümantasyon panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, satış noktası terminalleri, endüstriyel kontrol sistemleri ve otomotiv gösterge paneli ekranları yer alır.

2. Teknik Parametrelerin Derin Nesnel Yorumu

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Segment başına maksimum güç dağılımı 70 mW'dır. Segment başına tepe ileri akımı 60 mA olarak derecelendirilmiştir, ancak bu yalnızca ısıyı yönetmek için darbe koşullarında (1 kHz frekans, %10 görev döngüsü) izin verilir. Segment başına sürekli ileri akım, kararlı durum çalışması için güvenli sınırdır ve 25°C ortam sıcaklığında (Ta) 25 mA'dir. Bu değer, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerinde her bir derece Celsius artış için doğrusal olarak 0.28 mA azalır. Cihaz, -40°C ila +105°C sıcaklık aralığında çalıştırılabilir ve depolanabilir. Lehimleme koşulu, 260°C tepe sıcaklığında 3 saniyelik bir yeniden akış sırasında cihaz gövdesinin oturma düzleminin en az 1/16 inç üzerinde olması gerektiğini belirtir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler, Ta = 25°C standart test koşulunda ölçülür ve beklenen performansı sağlar. Işık şiddeti (Iv), 1 mA ileri akımında (IF) minimum 501 μcd'den tipik 1700 μcd'ye kadar değişir. Tepe emisyon dalga boyu (λp) 571 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) IF=20mA'de 572 nm'dir, bu da onu kesinlikle yeşil spektrumuna yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir, bu nispeten saf bir renk olduğunu gösterir. Segment başına ileri gerilim (VF), IF=20mA'de maksimum 2.6V'dur ve tipik değeri 2.05V'dur. Ters akım (IR), 5V ters gerilimde (VR) maksimum 100 μA'dır, ancak ters öngerilim altında sürekli çalışma yasaktır. Segmentler arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir, bu da rakam boyunca düzgün parlaklık sağlar.

3. Mekanik ve Paket Bilgisi

3.1 Paket Boyutları ve Yapısı

Cihaz bir yüzey montaj paketidir. Kritik boyutsal toleranslar, aksi belirtilmedikçe ±0.25 mm'dir. Yapı detayları, plastik talaş (maksimum 0.14 mm) ve PCB eğriliği (maksimum 0.06 mm) için spesifikasyonları içerir. Lehim pedi kaplaması, güvenilir lehimleme için kritiktir ve katmanlı bir yapıdan oluşur: en az 1200 mikro inç bakır, en az 150 mikro inç nikel ve 4 mikro inç altın kaplama. Ek olarak 400 mikro inçlik bir boya katmanı uygulanır.

3.2 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Ekran 10 pinli bir yapılandırmaya sahiptir ve ortak anot devre tasarımını kullanır. Dahili devre şeması, tüm segment anotlarının dahili olarak iki ortak anot pinine (Pin 3 ve Pin 8) bağlı olduğunu gösterir. Her segment katodu (A, B, C, D, E, F, G ve Ondalık Nokta DP) kendi özel pinine sahiptir. Bu yapılandırma, birden fazla rakamın sürücü hatlarını paylaştığı çoklama uygulamaları için yaygındır.

4. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

4.1 SMT Lehimleme Talimatları

Yeniden akış lehimlemesi için belirli bir profil izlenmelidir. Ön ısıtma aşaması 120-150°C arasında olmalı ve maksimum 120 saniye sürmelidir. Yeniden akış sırasındaki tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmamalı ve bu kritik sıcaklığın üzerindeki süre maksimum 5 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Kritik olarak, yeniden akış işlem döngülerinin sayısı ikiden az olmalıdır. İkinci bir yeniden akış gerekliyse (örneğin, çift taraflı montaj için), kartın ilk ve ikinci işlemler arasında tamamen normal ortam sıcaklığına soğumasına izin verilmelidir. Havya ile el lehimlemesi için, uç sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve her bir bağlantı için temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

4.2 Önerilen Lehimleme Deseni

Milimetre cinsinden boyutlarıyla önerilen bir lehim pedi deseni (ayak izi) sağlanmıştır. Uygun lehim bağlantısı oluşumu, mekanik stabilite ve çalışma sırasında termal rahatlama sağlamak için bu desene uymak esastır.

5. Paketleme ve Taşıma

5.1 Paketleme Spesifikasyonları

Cihazlar otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Taşıyıcı şerit, 0.30±0.05 mm kalınlığında siyah iletken polistiren alaşımından yapılmıştır. Taşıyıcı şeridin eğriliği (bükülme), 250 mm uzunluk üzerinde 1 mm içinde kontrol edilir. Her 13 inçlik makara 700 parça içerir ve 22 inçlik bir makaradaki toplam şerit uzunluğu 44.5 metredir. Paketleme, makine beslemesini kolaylaştırmak için ön ve arka şerit bölümlerini (sırasıyla minimum 400 mm ve 40 mm) içerir. Kalan partiler için minimum paketleme miktarı 200 parça olarak belirtilmiştir. Şeridin makaradan çekilme yönü açıkça belirtilmiştir.

5.2 Nem Hassasiyeti ve Kurutma

Bir yüzey montaj cihazı olarak, ekran nem emilimine karşı hassastır, bu da yüksek sıcaklıklı yeniden akış işlemi sırasında "patlamış mısır" etkisine veya katman ayrılmasına neden olabilir. Cihazlar mühürlü nem geçirmez bir pakette sevk edilir ve ≤30°C ve ≤%90 bağıl nemde depolanmalıdır. Mühürlü torba açıldıktan sonra, cihazların sınırlı bir raf ömrü vardır. Torba, depolama spesifikasyonlarını karşılamayan koşullarda (30°C'den az ve %60 RH'den az) bir haftadan fazla açık kaldıysa, yeniden akış öncesinde kurutma gereklidir. Kurutma koşulları paketleme durumuna bağlıdır: makaradaki parçalar için 60°C'de ≥48 saat veya toplu haldeki parçalar için 100°C'de ≥4 saat / 125°C'de ≥2 saat. Kurutma yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

6.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu ekran, tek, yüksek okunabilirliğe sahip sayısal bir rakam gerektiren herhangi bir uygulama için idealdir. Yaygın kullanımlar arasında dijital saatler (saniye veya dakikaları gösteren), pil seviyesi göstergeleri, tek rakamlı sayaçlar, cihazlardaki parametre ayar ekranları ve elektronik ekipmanlardaki durum kodu ekranları yer alır. SMD formatı, onu modern, kompakt PCB tasarımları için uygun hale getirir.

6.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her segment katodu için daima seri akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Direnç değeri, besleme gerilimi, LED'in ileri gerilimi (VF) ve istenen ileri akım (IF) temel alınarak hesaplanmalıdır; bu akım 25 mA sürekli değerini aşmamalıdır.
• Sürücü Devresi:Ortak anot yapılandırması, katotlardan akım çeken alçak taraf anahtarları (transistörler veya IC'ler) ile sürülmeyi basitleştirir.
• Termal Yönetim:Özellikle maksimum akıma yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, aşırı ısınmayı ve parlaklık azalmasını önlemek için yeterli PCB bakır alanı veya termal geçiş delikleri sağlayın.
• ESD Koruması:Tüm yarı iletken cihazlarda olduğu gibi, taşıma ve montaj sırasında standart ESD önlemlerini uygulayın.

7. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, detaylı tasarım için gerekli olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, mühendisler tipik olarak İleri Akım vs. İleri Gerilim (IV Eğrisi), Işık Şiddeti vs. İleri Akım, Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı ve belki Spektral Dağılım eğrilerini görmeyi bekler. Bu eğriler, tasarımcıların verimin akımla nasıl değiştiği veya sıcaklık arttıkça parlaklığın nasıl düştüğü gibi doğrusal olmayan davranışları anlamalarına olanak tanır, böylece belirli uygulama ortamları için sürüş koşullarının optimizasyonunu sağlar.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-5825CKG-PST1'in temel farklılaştırıcısı, yeşil emisyon için AlInGaP teknolojisini kullanmasıdır. Geleneksel GaP gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve parlaklık sunar. Siyah yüzey/beyaz segment tasarımı, özellikle parlak aydınlatılmış koşullarda, açık renkli yüzlü ekranlara kıyasla üstün bir kontrast oranı sağlar. 0.56 inç rakam yüksekliği, daha küçük göstergeler ve daha büyük panel ekranlar arasında belirli bir nişi doldurur. Işık şiddeti için kategorize edilmesi, çok rakamlı uygulamalarda tutarlılığı sağlayan bir kalite güvence özelliğidir; bu, temel LED bileşenlerinde her zaman garanti edilmeyen kritik bir faktördür.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu (λp), yayılan optik gücün maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), yayılan ışığın algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. Bu gibi dar spektrumlu bir LED için, bunlar birbirine çok yakındır (571 nm vs. 572 nm).

S: Bu ekranı 20mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

C: Evet, 20mA, maksimum sürekli ileri akım derecesi olan 25mA'nin altındadır. Ancak, akım derecesinin 25°C üzerinde azaldığı göz önünde bulundurularak ortam sıcaklığının dikkate alınması gerekir.

S: Ters yönde çalıştıramıyorsam, ters akım spesifikasyonu neden önemli?

C: IR spesifikasyonu bir kalite ve sızıntı test parametresidir. Yüksek bir ters akım, yarı iletken bağlantıda bir üretim hatasına işaret edebilir.

S: "Işık şiddeti için kategorizasyon" ne anlama geliyor?

C: Bu, cihazların standart bir test akımında ölçülen ışık çıkışlarına göre test edildiği ve sınıflandırıldığı (kutulandığı) anlamına gelir. Bu, tasarımcıların bir dizide düzgün parlaklık sağlamak ve bir rakamın diğerinden daha sönük görünmesini önlemek için aynı şiddet kutusundan ekranlar seçmelerine olanak tanır.

10. Pratik Kullanım Örneği

1 saniye çözünürlüklü basit bir dijital zamanlayıcı tasarlamayı düşünün. Birimin saniye rakamı LTS-5825CKG-PST1 kullanılarak uygulanabilir. Ekranı kontrol etmek için bir mikrodenetleyici kullanılır. Ortak anot pinleri, diğer rakamları çokluyorsa uygun bir akım sınırlama şeması aracılığıyla pozitif bir besleme gerilimine (örneğin, 5V) bağlanır. Sekiz katot pini (A-G segmentleri ve DP), her biri kendi akım sınırlayıcı direnci üzerinden (örneğin, ~2.1V Vf düşünüldüğünde 5V beslemede 20mA için ~150Ω) mikrodenetleyicinin GPIO pinlerine bağlanır. Yazılım, her saniyede uygun katot pin kombinasyonunu açarak 0-9 arasındaki sayıları döngüsel olarak gösterir. Yüksek parlaklık ve kontrast, rakamın uzaktan kolayca okunabilmesini sağlarken, düşük güç tüketimi genel sistem verimliliğine yardımcı olur.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Cihaz, bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Bağlantının iç potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında (anot katoda göre pozitif), n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler, yeniden birleştikleri aktif bölgeye enjekte edilir. AlInGaP LED'lerde, bu yeniden birleşme esas olarak yeşil dalga boyu aralığında foton (ışık) şeklinde enerji salar. Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfürün spesifik alaşım bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın rengini belirler. Saydam olmayan GaAs substratı, aşağıya doğru yayılan herhangi bir ışığı emerek, cihazın üstünden genel ışık çıkarma verimliliğini artırır.

12. Teknoloji Trendleri

LED ekran teknolojisindeki trend, daha yüksek verimlilik, daha büyük miniaturizasyon ve gelişmiş güvenilirlik yönünde devam etmektedir. AlInGaP, kırmızı, turuncu, kehribar ve yeşil LED'ler için olgun ve verimli bir teknoloji olsa da, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) gibi daha yeni malzemeler artık yeşil ve mavi dahil olmak üzere tüm görünür spektrumu çok yüksek verimlilikle kapsayabilmektedir. Tek rakamlı ekranlar için, daha ince paketler, daha yüksek piksel yoğunluğu (nokta matris alfanümerik ekranlar için) ve sürücü IC'leri veya akıllı yeteneklerle entegrasyon yönünde bir hareket vardır. Ancak, basit, sağlam, yüksek parlaklıklı tek bir rakam gerektiren belirli uygulamalar için, LTS-5825CKG-PST1 gibi ayrık segment ekranlar, uygun maliyetli ve güvenilir bir çözüm olarak kalmaya devam etmektedir. Çevresel düşünceler ayrıca tehlikeli maddelerin ortadan kaldırılmasını ve paketleme malzemelerinin geri dönüştürülebilirliğinin iyileştirilmesini teşvik etmektedir.