LTD-5435CKG-P LED Ekran Veri Sayfası - 0.56 İnç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2.6V İleri Gerilim - 25mA Sürekli Akım - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

LTD-5435CKG-P, yüzey montajlı (SMD) bir cihaz olup, çift haneli, yedi segmentli bir ekran konfigürasyonuna sahiptir. Başlıca uygulama alanı, ölçüm panelleri, tüketici elektroniği, endüstriyel kontroller ve test ekipmanları gibi net ve parlak sayısal okumalar gerektiren elektronik cihazlardır. Ekran, LED çipleri için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisini kullanır ve bu çipler şeffaf olmayan Galyum Arsenür (GaAs) bir alt tabaka üzerine üretilmiştir. Bu teknoloji, kırmızı, turuncu, sarı ve yeşil spektral bölgelerde yüksek verimli ışık yayılımı üretmesiyle bilinir. Cihaz, gri yüzey ve beyaz segmentlerle yapılandırılmış olup, optimum okunabilirlik için yüksek kontrast sağlar. Özellikle ters montaj işlemleri için tasarlanmıştır.

1.1 Temel Avantajlar

• Yüksek Parlaklık ve Kontrast:AlInGaP teknolojisi ve tasarımı, mükemmel ışık şiddeti ve karakter netliği sağlar.
• Düşük Güç Tüketimi:Standart sürücü akımlarıyla verimli çalışma için tasarlanmıştır.
• Geniş Görüş Açısı:Çeşitli pozisyonlardan görünürlüğü garanti eder.
• Katı Hal Güvenilirliği:LED teknolojisi, uzun çalışma ömrü ve darbeye ve titreşime karşı dayanıklılık sunar.
• Sınıflandırılmış Çıktı:Cihazlar, uygulamalarda tutarlılığı sağlamak için ışık şiddeti ve renk tonu (baskın dalga boyu) açısından sınıflandırılır.
• RoHS Uyumluluğu:Paket, çevre düzenlemelerine uygun olarak kurşunsuzdur.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW
• Segment Başına Tepe İleri Akım:60 mA (1 kHz'de, %10 görev döngüsü)
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25 mA
• İleri Akım Düşürme:25°C ortam sıcaklığının üzerinde 0.28 mA/°C.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +105°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +105°C

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Segment Başına Ortalama Işık Şiddeti (I_V):14,000 µcd (Min), 26,000 µcd (Tip) I_F= 10 mA'de.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):571 nm (Tip) I_F= 20 mA'de.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm (Tip) I_F= 20 mA'de.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):568 nm ila 572 nm I_F= 20 mA'de.
• Segment Başına İleri Gerilim (V_F):2.0 V (Min), 2.6 V (Tip) I_F= 20 mA'de.
• Segment Başına Ters Akım (I_R):100 µA (Maks) V_R= 5V'de.Not: Bu bir test koşuludur; sürekli ters öngerilim çalışması desteklenmez.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı (I_V-m):2:1 (Maks) I_F= 10 mA'de, segment parlaklık düzgünlüğünü sağlar.
• Çapraz Konuşma:≤ %2.5, bitişik segmentlerin istenmeyen aydınlatmasını en aza indirir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını garanti etmek için, ekranlar sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Cihazlar, 10 mA'de segment başına ortalama ışık şiddetlerine göre sıralanır.

• Sınıf P:13,701 µcd ila 21,820 µcd
• Sınıf Q:21,821 µcd ila 34,700 µcd
• Sınıf R:34,701 µcd ila 55,170 µcd
• Toplam ışık şiddeti toleransı ±%15'tir.

3.2 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sınıflandırması

Cihazlar ayrıca, yeşil tonunu kontrol etmek için 20 mA'deki baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır.

• Sınıf 5:568.1 nm ila 570.0 nm
• Sınıf 6:570.1 nm ila 572.0 nm
• Her baskın dalga boyu sınıfı için tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik karakteristik eğrilerini içerir (burada metin olarak yeniden üretilmemiştir ancak tanımlanmıştır). Bu eğriler, devre tasarımına ve performans tahminine yardımcı olmak için temel parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak temsil eder.

• İleri Akım - İleri Gerilim (I_F-V_F):Akım sınırlayıcı direnç seçimi veya sabit akım sürücü tasarımı için kritik olan doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım (I_V-I_F):Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle tipik olarak doğrusal altı bir şekilde artar.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı (I_V-T_a):Bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir; bu, uygulamadaki termal yönetim için çok önemlidir.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddetin dalga boyuna karşı çizimi, AlInGaP LED'lerin dar emisyon tepe karakteristiğini, yaklaşık 571 nm merkezli olarak gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Cihazın rakam yüksekliği 0.56 inç'tir (14.22 mm). Detaylı boyut çizimleri, genel paket boyutunu, segment yerleşimini ve bağlantı ucu pozisyonlarını belirtir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.25 mm'dir.

5.2 Lehim Pedi - Boyama Diyagramı

Bu diyagram PCB düzeni için kritiktir. Uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak ve kısa devreleri önlemek için lehim pedi alanını boyanmış (lehim maskesi) alana karşı tanımlar. Ana notlar şunları içerir:

• Maksimum plastik pin talaşı: 0.14 mm.
• Maksimum PCB eğriliği: 0.06 mm.
• Lehim pedi kaplama özelliği: Bakır (Cu) min. 1200 µin, Nikel (Ni) min. 150 µin, Altın (Au) min. 4 µin.
• Boyama (lehim maskesi) kalınlığı: 400 µin.

5.3 Pin Bağlantısı ve Dahili Devre

Ekran, çoklayıcı ortak anot konfigürasyonuna sahiptir. Dahili devre şeması, iki ortak anotu (her rakam için bir tane) ve her segment (A-G) ile nokta/ondalık noktaları (L1, L2) için ayrı katotları gösterir. Pin çıkışı aşağıdaki gibidir:

• Pin 1: Bağlantı Yok (NC)
• Pin 2: Katot E
• Pin 3: Ortak Anot Rakam 1
• Pin 4: Katot D
• Pin 5: Katot C
• Pin 6: Katot L1, L2 (Nokta)
• Pin 7: Ortak Anot Rakam 2
• Pin 8: Katot B
• Pin 9: Katot A
• Pin 10: NC
• Pin 11: Katot F
• Pin 12: Katot G

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 SMT Lehimleme Talimatları

Uygun lehimleme, güvenilirlik için esastır.

• Reflö Lehimleme (Maksimum 2 döngü):
  • Ön ısıtma: 120–150°C
  • Ön Isıtma Süresi: Maksimum 120 saniye
  • Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C
  • Sıvı üstü süre: Maksimum 5 saniye
• El Lehimlemesi (Havya, Maksimum 1 döngü):
  • Sıcaklık: Maksimum 300°C
  • Süre: Maksimum 3 saniye
• İkinci bir geçiş gerekliyse, birinci ve ikinci reflö döngüleri arasında oda sıcaklığına kadar bir soğuma süresi gereklidir.

6.2 Önerilen Lehimleme Deseni

PCB tasarımı için bir lehim pedi deseni diyagramı sağlanmıştır; güvenilir bir lehim filetosu ve mekanik dayanım sağlamak için optimal bakır ped boyutlarını (mm cinsinden) belirtir.

7. Paketleme ve Taşıma

7.1 Paketleme Formatları

• Makara Boyutları:Otomatik montaj için kullanılan bant ve makara paketleme özellikleri.
• Taşıyıcı Boyutları:Bileşenleri tutan kabartmalı taşıyıcı bandın detayları.
• Çekme Yönü:Besleyici kurulumu sırasında hasarı önlemek için açıkça belirtilmiştir.

7.2 Nem Hassasiyeti ve Kurutma

SMD ekran nem hassastır (MSL). Nem alıcı ile birlikte kapalı bir nem geçirmez torbada sevk edilir.

• Depolama:Açılmamış torbalar ≤30°C ve ≤%90 RH'de saklanmalıdır.
• Kullanım Süresi:Torba açıldıktan sonra, bileşenler belirli bir süre içinde (kontrol edilen koşullar altında <30°C, <%60 RH'de 1 hafta olarak ima edilir) kullanılmalı veya reflö öncesi kurutulmalıdır.
• Kurutma Koşulları:
  • Makara İçinde: 60°C'de ≥48 saat.
  • Toplu Halde: 100°C'de ≥4 saat veya 125°C'de ≥2 saat.
  • Kurutma, termal stres bozulmasını önlemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Dijital Multimetreler ve Test Ekipmanları:Net, parlak sayısal okumalar için.
• Endüstriyel Kontrol Panelleri:Sıcaklık, basınç veya sayım gibi proses değişkenlerini göstermek için.
• Tüketici Cihazları:Mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri veya ses ekipmanı ekranları.
• Otomotiv Yan Sanayi Ekranları:Yüksek parlaklık ve geniş görüş açısının faydalı olduğu yerler.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Çoklayıcı ortak anot tasarımı göz önünde bulundurularak, her segment/anot kombinasyonu için sabit akım sürücüleri veya uygun akım sınırlayıcı dirençler kullanın. İleri gerilim ve akım değerlerine uyulmalıdır.
• Termal Yönetim:Özellikle maksimum akıma yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ışık şiddeti sıcaklıkla azaldığından, PCB tasarımının yeterli ısı dağılımına izin verdiğinden emin olun.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı bir avantajdır, ancak son kullanıcı için okunabilirliği en üst düzeye çıkarmak için montaj yüksekliği ve çerçeve tasarımı dikkate alınmalıdır.
• ESD Koruması:LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassas olduğundan, montaj sırasında standart ESD işleme ve koruma uygulamalarını uygulayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Geleneksel GaP veya daha yeni InGaN tabanlı yeşil LED'ler gibi diğer teknolojilerle karşılaştırıldığında, LTD-5435CKG-P'deki AlInGaP teknolojisi belirli avantajlar sunar:

• Eski GaP Yeşil LED'lere Karşı:AlInGaP, önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve parlaklık, daha iyi renk saflığı (daha dar spektrum) ve gelişmiş güvenilirlik sağlar.
• InGaN (Mavi/Sarı Fosfor) Yeşil LED'lere Karşı:AlInGaP yeşil LED'ler tipik olarak saf yeşil spektrumda (yaklaşık 570 nm) daha yüksek etkinliğe sahiptir ve fosfor bozulması veya zamanla renk değişimi sorunu yaşamaz. Belirgin, doygun bir yeşil renk sunar.
• Ana Farklılaştırıcı:Yüksek parlaklık (Sınıf R sınıfına kadar), mükemmel kontrast (gri yüzey/beyaz segmentler) ve AlInGaP teknolojisinin kanıtlanmış güvenilirliğinin birleşimi, bu ekranı uzun ömür ve tutarlı performans gerektiren uygulamalar için uygun kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe Dalga Boyu (λ_p):Spektral güç dağılımının maksimum olduğu tek dalga boyu (571 nm Tip).Baskın Dalga Boyu (λ_d):LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. Renk tonu sınıflandırması için kullanılan parametredir (568-572 nm).

10.2 Bu ekranı 5V besleme ile sürebilir miyim?

Evet, ancak doğrudan değil. 20 mA'de tipik ileri gerilim 2.6V'dur. Her segment/anot yolu ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Direnç değeri R = (V_besleme- V_F) / I_F olarak hesaplanır. 5V besleme ve 20 mA hedef için: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω. Dirençteki güç dağılımını her zaman doğrulayın.

10.3 Neden reflö döngü sayısında bir sınır var?

Birden fazla reflö döngüsü, bileşeni tekrarlanan termal strese maruz bırakır; bu, dahili tel bağlantılarına zarar verebilir, LED çipini bozabilir veya paket malzemelerinin katmanlarını ayırabilir. İki döngü sınırı bir güvenilirlik önlemidir.

10.4 "Işık şiddeti için sınıflandırılmış" ifadesi benim tasarımım için ne anlama geliyor?

Bu, sipariş verirken belirli bir sınıf (P, Q, R) seçebileceğiniz anlamına gelir. Tüm birimler arasında parlaklık düzgünlüğünün kritik olduğu bir ürün için, daha dar bir sınıf belirtirsiniz (örneğin, yalnızca Sınıf Q). Bu maliyeti ve bulunabilirliği etkileyebilir ancak tutarlı görsel performansı garanti eder.

11. Tasarım İçi Vaka Çalışması

Senaryo:Parlak, güvenilir bir voltaj/akım ekranı gerektiren yeni bir tezgah üstü güç kaynağı ünitesi tasarlama.

Seçim Gerekçesi:LTD-5435CKG-P, 0.56" rakam yüksekliği (uzaktan kolayca okunabilir), yüksek parlaklık (güneş ışığında okunabilirlik için belirtilen Sınıf R) ve sürekli çalışma için AlInGaP güvenilirliği nedeniyle seçilmiştir. Ortak anot konfigürasyonu, tek bir mikrodenetleyici kullanarak çoklayıcı sürücü devresi tasarımını basitleştirmiştir.

Uygulama:Segment başına 15 mA sağlamak için bir sabit akım sürücü IC kullanıldı (uzun ömür ve termal yönetim için 25 mA maksimumdan düşürülmüş). PCB düzeni, önerilen lehim pedi desenini tam olarak takip etti. Bileşenler, nem geçirmez torba açıldıktan sonra kuru bir dolapta saklandı ve kurutma ihtiyacını önlemek için 3 gün içinde kullanıldı.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu ekrandaki LED çipleri,Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP)yarı iletken malzemesine dayanır. Al, In, Ga ve P oranları değiştirilerek, yarı iletkenin bant aralığı, spektrumun kırmızıdan yeşil bölgesine kadar belirli dalga boylarında ışık yayacak şekilde tasarlanabilir. Bu durumda, bileşim yaklaşık 571 nm'de yeşil emisyon için ayarlanmıştır. Elektronlar ve delikler, yarı iletken bağlantının aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. Şeffaf olmayan GaAs alt tabakası biraz ışığı emer, ancak çip tasarımı ve paket yansıtıcısı, ışığı segmentin üstünden dışarı yönlendirmek için optimize edilmiştir, böylece yüksek verimlilik ve parlaklık elde edilir.

13. Teknoloji Trendleri

AlInGaP, kırmızı, turuncu, kehribar ve saf yeşil LED'ler için baskın yüksek verimlilik teknolojisi olmaya devam ederken, daha geniş LED endüstrisinde devam eden trendler görülmektedir:

• Küçültme:Daha yüksek yoğunluklu ekranlar için paket boyutunda sürekli azalma.
• Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme ve epitaksiyel büyüme iyileştirmeleri, watt başına daha fazla lümen sağlar.
• Doğrudan Yeşil InGaN:İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) malzemelerinden verimli doğrudan yeşil emisyon araştırmaları devam etmektedir; bu, bazı uygulamalar için nihayetinde bir alternatif sunabilir.
• Entegrasyon:Sistem tasarımını basitleştirmek için entegre sürücü devreli ekranlara ("akıllı ekranlar") yönelik trendler, ancak LTD-5435CKG-P standart, sürücüsüz bir bileşen olarak kalır.

LTD-5435CKG-P, orta boyutlu, yüksek parlaklıklı sayısal ekranların özel nişinde olgun, güvenilir ve yüksek performanslı bir çözümü temsil eder.