LTS-2806SKG-P LED Ekran Veri Sayfası - 0.28 İnç Rakam Yüksekliği - AlInGaP Yeşil - 2.6V İleri Voltaj - İngilizce Teknik Belge

1. Ürüne Genel Bakış

LTS-2806SKG-P, kompakt bir form faktöründe net sayısal gösterim gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, tek haneli, yüzey montajlı (SMD) bir LED göstergesidir. 0,28 inç (7,0 mm) hane yüksekliği ile öne çıkar ve bu özelliği, alanın kısıtlı olduğu çeşitli elektronik cihazlara entegrasyon için uygun kılar. Gösterge, ışık yayan segmentleri için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır ve bu da belirgin bir yeşil renk çıktısı sağlar. Paket, kontrastı ve okunabilirliği artıran gri yüzey ve beyaz segmentler ile karakterize edilir. Bu cihaz, ışık şiddeti için kategorize edilmiştir ve kurşunsuz ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur, bu da onu modern elektronik imalat için uygun hale getirir.

1.1 Temel Özellikler

• Hane Boyutu: 0.28 inç (7.0 mm) karakter yüksekliği.
• Teknoloji: Yeşil ışık yayılımı için şeffaf olmayan GaAs substrat üzerinde AlInGaP LED çipleri kullanır.
• Tekdüzelik: Sürekli ve tekdüze segment aydınlatması.
• Güç Verimliliği: Enerji duyarlı uygulamalar için düşük güç gereksinimi.
• Optik Performans: Mükemmel karakter görünümü, yüksek parlaklık ve yüksek kontrast oranı.
• Görüş Açısı: Çeşitli pozisyonlardan görülebilirlik için geniş görüş açısı.
• Güvenilirlik: Katı hal yapısı uzun çalışma ömrü sağlar.
• Kalite Kontrolü: Cihazlar, ışık şiddetine göre kategorilere (binned) ayrılır.
• Çevre Mevzuatına Uyum: RoHS standartlarına uygun kurşunsuz paket.

1.2 Cihaz Tanımlama

Parça numarası LTS-2806SKG-P Bu spesifik modeli tanımlar. Ortak anot konfigürasyonlu bir AlInGaP yeşil LED ekrandır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, LTS-2806SKG-P ekranının performans sınırlarını ve çalışma koşullarını tanımlayan elektriksel ve optik özelliklerin detaylı bir analizini sunar.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Bu değerler, aşıldığında cihazda kalıcı hasar meydana gelebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez ve güvenilir tasarımda kaçınılmalıdır.

• Segment Başına Güç Dağılımı: 70 mW. Bu, tek bir LED segmentinde termal hasara neden olmadan güvenle dağıtılabilecek maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı: 60 mA. Bu akım, aşırı ısınmayı önlemek için yalnızca palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms pals genişliği) izin verilir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım: 25°C'de 25 mA. Bu değer, 25°C üzerinde 0.28 mA/°C azaltma faktörü ile doğrusal olarak azalır. Örneğin, 85°C'de maksimum sürekli akım yaklaşık olarak şöyle olacaktır: 25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 25 mA - 16.8 mA = 8.2 mA.
• Operating & Storage Temperature Range: -35°C ila +105°C. Cihaz bu tam aralıkta depolanabilir ve çalıştırılabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Paket, oturma düzleminin 1/16 inç (≈1.6 mm) altında ölçüldüğünde, 260°C'de 3 saniye süreyle havya lehimine dayanabilir.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Bunlar, belirtilen test koşullarında (Ta=25°C) ölçülen tipik performans parametreleridir. Devre tasarımı ve performans beklentisi için kullanılırlar.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V): Bu, parlaklığın birincil ölçüsüdür.
  • Minimum: 201 µcd, Tipik: 501 µcd, I_F = 2 mA.
  • Tipik: 5210 µcd, I_F = 20 mA. Bu, akım ile ışık çıkışı arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir; bu aralıkta akımdaki 10 katlık bir artış, yoğunlukta kabaca 10 katlık bir artış sağlar.
  • Ölçüm, doğruluk için CIE göz tepki eğrisini takip eder.
• Dalga Boyu Özellikleri:
  • Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p): 574 nm (tipik). Bu, yayılan optik gücün en yüksek olduğu dalga boyudur.
  • Baskın Dalga Boyu (λ_d): 571 nm (tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan, rengi (yeşil) tanımlayan tek dalga boyudur.
  • Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): 15 nm (tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir renk anlamına gelir.
• Çip Başına İleri Yönlü Gerilim (V_F): 2.6 V (tipik), I_F = 20 mA'de maksimum 2.6 V. Tasarımcılar, sürücü devresinin bu gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.
• Ters Akım (I_R): V = 5V'de 100 µA (maksimum)._R Bu parametre yalnızca test amaçlıdır; sürekli ters voltaj uygulanması önerilmez.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı: 2:1 (maksimum). Bu, tek bir cihaz içindeki segmentler arasında izin verilen maksimum parlaklık değişimini belirtir ve görsel düzgünlüğü sağlar.
• Çapraz Konuşma: ≤ %2.5. Bu, bitişik bir segment aydınlatıldığında, aktif olmayan bir segmentten gelen istenmeyen ışık yayılımının maksimum miktarını tanımlar.

2.3 Binning System Explanation

Veri sayfası, cihazın \"ışık şiddeti için kategorize edildiğini\" belirtmektedir. Bu, üretilen birimlerin standart bir test akımında (muhtemelen 2 mA veya 20 mA) ölçülen ışık çıkışına göre sınıflandırıldığı (binlendiği) bir binleme sürecini ima eder. Tasarımcılar, bir üründeki birden fazla ekranda tutarlı parlaklık sağlamak için belirli binleri seçebilir. Spesifik bin kodları veya şiddet aralıkları bu belgede detaylandırılmamıştır, ancak genellikle tedarik için üreticiden temin edilebilir.

3. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulurken, bunların tipik çıkarımları burada standart LED davranışı ve sağlanan parametreler temel alınarak analiz edilmektedir.

3.1 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

Tipik V_F 20mA'de 2.05V ila 2.6V aralığı, diyodun iletim karakteristiğini gösterir. Eğri, iletim voltajından (AlInGaP için ~1.8-2.0V) sonra akımda üstel bir yükseliş ve daha yüksek akımlarda daha doğrusal bir hal sergiler. Kararlı ışık çıkışı sağlamak ve termal kaçak oluşumunu önlemek için sabit voltaj sürücü yerine sabit akım sürücü önerilir.

3.2 Işık Şiddeti - İleri Yön Akımı (I-L Eğrisi)

The data points (2mA -> 501 µcd, 20mA -> 5210 µcd) suggest a largely linear relationship between current and light output in this operating range. However, efficiency (light output per unit of electrical power) typically decreases at very high currents due to increased heat. The derating of continuous current with temperature directly relates to preserving this efficiency and device lifetime.

3.3 Spektral Dağılım

571 nm baskın dalga boyu ve 15 nm yarı genişliği ile yayılan ışık nispeten saf bir yeşildir. 574 nm'deki tepe noktası biraz daha yüksektir, bu yaygın bir durumdur. Bu spektral bilgi, renk tutarlılığının veya belirli dalga boyu etkileşiminin önemli olduğu uygulamalar için çok önemlidir.

4. Mechanical & Package Information

4.1 Paket Boyutları

Cihaz, standart bir SMD ayak izine uygundur. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Aksi belirtilmedikçe, tüm boyutlar milimetre cinsinden olup genel tolerans ±0.25 mm'dir.
• Gösterge yüzeyi için özel kalite kontrolleri tanımlanmıştır: segmentler üzerindeki yabancı madde ≤ 10 mils, mürekkep kirliliği ≤ 20 mils, segmentlerdeki kabarcıklar ≤ 10 mils ve reflektör eğilmesi ≤ uzunluğunun %1'i.
• Plastik pimin talaşı 0,1 mm'yi geçmemelidir.

PCB toprak deseni tasarımı için orijinal veri sayfasında ayrıntılı ölçülendirilmiş bir çizim sağlanmıştır.

4.2 Internal Circuit Diagram & Pin Connection

Ekranın bir ortak anot konfigürasyon. Bu, tüm LED segmentlerin anotlarının (pozitif terminallerinin) dahili olarak ortak pinlere (Pin 4 ve Pin 9) bağlı olduğu anlamına gelir. Her segment katodu (negatif terminal) kendine özel bir pine sahiptir. Bir segmenti aydınlatmak için, ortak anot yüksek seviyede (akım sınırlayıcı bir direnç üzerinden pozitif beslemeye bağlı) tutulurken, ilgili katot pininin düşük seviyeye çekilmesi (toprağa veya bir akım havuzuna bağlanması) gerekir.

Pin Tanımları:
1: Bağlantı Yok (N/C)
2: Katot D
3: Katot E
4: Ortak Anot
5: Katot C
6: Katot DP (Decimal Point)
7: Katot B
8: Katot A
9: Ortak Anot
10: Katot F
11: Bağlantı Yok (N/C)
12: Katot G

The dual ortak anot pins (4 & 9) are likely connected internally and provide flexibility in PCB routing and potentially better current distribution.

5. Soldering & Assembly Guidelines

5.1 SMT Lehimleme Talimatları

Cihaz, reflow lehimleme işlemleri için tasarlanmıştır. Kritik talimatlar şunları içerir:

• Maksimum Reflow Döngüsü: Cihaz maksimum iki yeniden akış lehimleme işlemine dayanabilir. İlk ve ikinci döngü arasında ortam sıcaklığına kadar tamamen soğutulması gerekmektedir.
• Önerilen Yeniden Akış Profili:
  • Ön ısıtma: 120–150°C.
  • Ön ısıtma süresi: Maksimum 120 saniye.
  • Tepe sıcaklığı: Maksimum 260°C.
  • Likidüs üzeri süre: Maksimum 5 saniye.
• El Lehimleme (Havya): Gerekirse, havya sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve temas süresi 3 saniyeyi aşmamalıdır.

Bu profillere uyulması, LED çiplerine, plastik gövdeye ve dahili tel bağlantılarına ısıl hasar gelmesini önler.

5.2 Önerilen Lehimleme Deseni

Güvenilir lehim bağlantısı oluşumu ve mekanik stabiliteyi sağlamak için bir land pattern (footprint) önerisi sunulmuştur. Bu desen, uygun lehim filetoları elde etmek ve köprüleşmeyi önlemek için pad boyutunu, şeklini ve bileşen terminallerine göre aralığı dikkate alır.

5.3 Moisture Sensitivity & Storage

SMD ekranlar nem geçirmez ambalajda (muhtemelen bir nem alıcı ve nem göstergesi kartı ile birlikte) sevk edilir.

• Depolama Koşulları: Açılmamış torbalar ≤ 30°C sıcaklıkta ve ≤ %60 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalıdır.
• Maruz Kalma: Kapalı torba açıldıktan sonra, cihazlar ortamdaki nemi emmeye başlar.
• Fırınlama Gereksinimi: Belirtilen raf ömrünün (belirtilmemiştir, ancak tipik olarak Seviye 3 bir cihaz için 168 saat) ötesinde ortam koşullarına maruz kalırsa, parçaların emilmiş nemi uzaklaştırmak için yeniden akış öncesinde fırınlanması ZORUNLUDUR. Bunun yapılmaması, yüksek sıcaklıklı yeniden akış işlemi sırasında "patlamış mısır etkisi" veya iç katman ayrılmasına neden olabilir.
• Fırınlama Parametreleri (yalnızca bir kez):
  • Makaradaki parçalar için: 60°C, ≥ 48 saat.
  • Toplu parçalar için: ≥ 4 saat 100°C veya ≥ 2 saat 125°C.

6. Packaging & Ordering Information

6.1 Paketleme Özellikleri

Cihazlar, otomatik yerleştirme montajı için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir.

• Makara Tipi: Standart 13 inç (330 mm) çapında makara.
• Makara Başına Miktar: 1000 adet.
• Paketleme Uzunluğu: 22 inçlik makarada 38.5 metre taşıyıcı bant (bu, muhtemelen daha büyük bir ana makara için bant uzunluğuna atıfta bulunuyor gibi görünüyor).
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ): Kalan miktarlar için minimum paket 250 adettir.
• Taşıyıcı Bant: Siyah iletken polistiren alaşımından yapılmıştır. Boyutlar EIA-481 standartlarına uygundur. Şeridin 250 mm üzerinde 1 mm'lik bir kavis sınırı ve 0.40 ± 0.05 mm kalınlığı vardır.
• Leader & Trailer: Makine beslemesi için şerit, bir başlangıç kısmı (≥ 400 mm) ve bir bitiş kısmı (≥ 40 mm) içerir. Bileşenlerin sonu ile bitiş kısmının başlangıcı arasında minimum 40 mm boşluk bulunur.

7. Application Suggestions & Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Tüketici Elektroniği: Cihazlardaki, ses ekipmanlarındaki, uzatma kablolarındaki veya şarj cihazlarındaki dijital göstergeler.
• Enstrümantasyon: Panel metreler, test ekipmanı ekranları veya kontrol sistemi arayüzleri.
• Endüstriyel Kontroller: Makinelerdeki durum göstergeleri, sayaç ekranları veya parametre okumaları.
• Otomotiv Yan Sanayi: Yardımcı göstergeler veya özel elektronik modüller için ekranlar (genişletilmiş sıcaklık gereksinimlerini göz önünde bulundurun).

7.2 Tasarım Hususları

• Current Limiting: Her bir ortak anot bağlantısı için daima bir seri akım sınırlama direnci kullanın. Direnç değeri R = (V_kaynağı - V_F) / I şeklinde hesaplanır._F. 5V besleme ve hedef I için_F 10 mA ile V_F ~2.4V: R = (5 - 2.4) / 0.01 = 260 Ω. Bir sonraki standart değeri kullanın (270 Ω).
• Çoklama: Çoklu rakamlı göstergeler için, farklı rakamların ortak anotları yüksek frekansta sırayla sürülürken katotların (segmentlerin) aktif rakamın deseniyle sürüldüğü bir çoğullama şeması kullanılabilir. Bu, gereken G/Ç pin sayısını önemli ölçüde azaltır.
• Isı Yönetimi: Yüksek ortam sıcaklıkları için akım düşürme eğrisine uyun. Maksimum sıcaklık veya akım limitlerine yakın çalışıyorsanız yeterli PCB bakır alanı veya havalandırma sağlayın.
• ESD Koruması: Açıkça belirtilmemiş olsa da, montaj sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) işlem önlemlerine uyulmalıdır.

8. Technical Comparison & Differentiation

Diğer tek haneli SMD göstergelerle karşılaştırıldığında, LTS-2806SKG-P'nin temel farklılaştırıcı özellikleri şunlardır:

• Malzeme Teknolojisi: AlInGaP çiplerinin kullanımı, GaP gibi eski teknolojilere kıyasla yeşil ışık yayılımı için daha yüksek verim ve potansiyel olarak daha iyi sıcaklık kararlılığı sunar.
• Parlaklık: 20 mA'de 5000 µcd'nin üzerinde tipik bir parlaklık, 0,28 inçlik bir ekran için oldukça parlaktır ve iyi aydınlatılmış ortamlar için uygundur.
• Kontrast: Gri yüzey/beyaz segment tasarımı, yüksek kontrast için optimize edilmiş olup okunabilirliği artırır.
• Paket: Kurşunsuz, RoHS uyumlu SMD paketi, modern çevre düzenlemelerine ve otomatik montaj hatlarına uyum sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

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

Tepe dalga boyu (λ_p=574 nm), yayılan ışık spektrumunun fiziksel tepe noktasıdır. Baskın dalga boyu (λ_d=571 nm), insan gözü tarafından aynı renkte algılanacak olan tek dalga boyudur. Genellikle hafifçe farklılık gösterirler. Renk eşleştirmesi konusunda endişe duyan tasarımcılar baskın dalga boyunu referans almalıdır.

9.2 Bu ekranı doğrudan 3.3V mikrodenetleyici pini ile sürebilir miyim?

Hayır. İleri voltaj (V_F) tipik olarak 2.05-2.6V'dur. 3.3V bu değerin üzerinde olsa da, bir akım sınırlama direnci eklemelisiniz. Ayrıca, bir mikrodenetleyicinin GPIO pini genellikle doğrudan sürüş için yeterli akımı (segment başına sürekli maks. 25 mA) sağlayamaz veya çekemez. Bir transistör veya özel LED sürücü IC kullanın.

9.3 Neden iki ortak anot pini var?

Ortak anotun dahili olarak iki pine (4 ve 9) bağlanması, daha esnek PCB yerleşimi sağlar, akımın ekran genelinde daha eşit dağılmasına yardımcı olur ve bir lehim bağlantısı arızalı olduğunda yedeklilik sağlar.

9.4 "2:1" ışık şiddeti eşleştirme oranını nasıl yorumlarım?

Bu, tek bir cihaz içinde, aynı koşullar altında sürüldüğünde en parlak segmentin en sönük segmentten en fazla iki kat daha parlak olmayacağı anlamına gelir (I_F(=2mA). Bu, görüntülenen sayının görsel olarak tek biçimli olmasını sağlar.

10. Practical Design & Usage Case Study

Senaryo: Bir prototip cihaz için basit bir dijital sıcaklık okuma ekranı tasarlanıyor. Mikrodenetleyicinin sınırlı sayıda G/Ç pini bulunuyor.
Uygulama: Benzer bir ekranın 3 haneli versiyonu (veya üç adet LTS-2806SKG-P birimi) kullanılır. Üç hanenin tüm karşılık gelen segment katotları (A, B, C, D, E, F, G, DP) birbirine bağlanır ve 8 mikrodenetleyici pini kullanılır. Her hanenin ortak anodu, daha yüksek kümülatif segment akımını yönetmek için küçük bir NPN transistör (örn., 2N3904) üzerinden ayrı bir mikrodenetleyici pinine bağlanır. Mikrodenetleyici firması, her hanenin segment desenini çıkışlarken, her bir hanenin anot transistörünü tek seferde etkinleştirerek hızlı bir şekilde döngü yapar (çoğullar). 100 Hz veya daha yüksek bir yenileme hızı görünür titremeyi önler. Akım sınırlayıcı dirençler ortak anot hatlarına (transistörlerden önce) yerleştirilir. Bu yaklaşım, doğrudan sürüş için gereken 8*3=24 pin yerine, sadece 8+3=11 G/Ç pini ile 3 haneyi kontrol eder.

11. Prensip Tanıtımı

LTS-2806SKG-P, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans ilkesiyle çalışır. Diyodun iletim voltajını aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi AlInGaP katmanındaki elektronlar p-tipi katmandaki oyuklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme olayı, enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde salar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda, yeşil (~571 nm). Opak GaAs substratı, ışığı dışarı yansıtarak verimliliği artırmaya yardımcı olur. Rakamın her segmenti, paket içinde paralel veya seri olarak bağlanmış bir veya daha fazla bu küçük LED çipinden oluşur.

12. Gelişim Eğilimleri

LTS-2806SKG-P gibi SMD LED ekranların evrimi, optoelektronikteki daha geniş eğilimleri takip eder:

• Artan Verimlilik: Devam eden malzeme bilimi araştırmaları, lümen başına watt'ı (etkinlik) iyileştirerek aynı parlaklık için güç tüketimini azaltmayı amaçlamaktadır.
• Küçültme: 0,28 inç standart olsa da, ultra kompakt cihazlarda daha küçük rakam yüksekliklerine olan talep, paketleme ve çip teknolojisi sınırlarını zorlamaktadır.
• Enhanced Color Gamut & Options: Fosfor ve doğrudan yarı iletken malzemelerdeki (mavi/yeşil için InGaN gibi) ilerlemeler, benzer form faktörlerinde daha parlak ve doygun renkler veya yeni renk seçenekleri sunabilir.
• Entegrasyon: Gelecekteki cihazlar, LED sürücü IC'sini veya mantığı (örneğin, bir BCD'den 7-segment dekodere) doğrudan ekran paketine entegre ederek sistem tasarımını basitleştirebilir.
• Geliştirilmiş Termal Performans: Yeni paket malzemeleri ve tasarımları, daha iyi ısı dağılımı sağlayarak daha yüksek sürüş akımlarına ve parlaklığa veya yüksek ortam sıcaklıklarında gelişmiş ömre olanak tanır.

Bu eğilimler, giderek daha zorlu uygulamalarda daha yüksek performans, daha fazla tasarım esnekliği ve artırılmış güvenilirlik sağlamaya odaklanmaktadır.