LTS-4812CKR-PM LED Ekran Veri Sayfası - 0.39 inç Rakam Yüksekliği - Süper Kırmızı Renk - 2.6V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-4812CKR-PM, tek haneli sayısal ekran olarak tasarlanmış bir yüzey montaj cihazıdır (SMD). Süper kırmızı renk çıktısı üretmek için GaAs substratı üzerinde büyütülmüş gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır. Ekran, optimum okunabilirlik için yüksek kontrast sağlayan beyaz segmentlere sahip gri bir yüze sahiptir. Temel uygulama alanları, kompakt, güvenilir ve parlak bir sayısal gösterge gerektiren tüketici elektroniği, endüstriyel enstrümantasyon ve kontrol panelleridir.

1.1 Temel Özellikler

• Rakam Yüksekliği:0.39 inç (10.0 mm), net ve görünür bir karakter boyutu sunar.
• Segment Düzgünlüğü:Tüm segmentlerde tutarlı bir görünüm için sürekli ve düzgün ışık yayılımı.
• Güç Verimliliği:Düşük güç gereksinimi, pil ile çalışan cihazlar için uygun hale getirir.
• Optik Performans:Yüksek parlaklık ve yüksek kontrast oranı, çeşitli aydınlatma koşullarında mükemmel görünürlük sağlar.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı, farklı bakış açılarından okunabilirliğe olanak tanır.
• Güvenilirlik:Katı hal yapısı, uzun çalışma ömrü ve darbeye ve titreşime karşı dayanıklılık sağlar.
• Sınıflandırma (Binning):Işık şiddetine göre kategorize edilmiştir, çok haneli uygulamalarda tutarlı parlaklık eşleştirmesine olanak tanır.
• Çevresel Uyumluluk:RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun kurşunsuz paket.

1.2 Cihaz Konfigürasyonu

Bu cihaz ortak anot ekran olarak yapılandırılmıştır. Özel parça numarası LTS-4812CKR-PM, sağ tarafta ondalık nokta konfigürasyonunu belirtir. Ortak anot tasarımı, akım sağlayan mikrodenetleyici veya sürücü entegreleri ile arayüz oluştururken devre tasarımını basitleştirir.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Çalışma her zaman bu sınırlar içinde tutulmalıdır.

• Segment Başına Güç Dağılımı:Maksimum 70 mW.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA (darbe koşullarında: 1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Bu değer, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça 0.28 mA/°C oranında doğrusal olarak azalır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-35°C ila +105°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Oturma düzleminin 1/16 inç altında ölçüldüğünde, 260°C'de 3 saniye havya lehimine dayanır.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Tipik performans, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülür.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv):1 mA ileri akımda (IF) minimum 201 µcd'den tipik 650 µcd'ye kadar değişir. 10 mA'de tipik şiddet 8250 µcd'dir.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp):639 nm, süper kırmızı spektrumdaki ana renk noktasını tanımlar.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm, yayılan ışığın spektral saflığını gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):631 nm.
• Çip Başına İleri Gerilim (VF):IF=20mA'de tipik olarak 2.6V, maksimum 2.6V. Minimum 2.0V'dir.
• Segment Başına Ters Akım (IR):5V ters gerilimde (VR) maksimum 100 µA. Not: Bu koşul yalnızca test amaçlıdır; cihaz sürekli ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:IF=1mA'de benzer ışık alanı içindeki segmentler için maksimum 2:1, düzgün parlaklık sağlar.
• Çapraz Konuşma (Cross Talk):≤ %2.5 olarak belirtilmiştir, bitişik segmentlerin istenmeyen aydınlatılmasını en aza indirir.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

LTS-4812CKR-PM'nin ışık şiddeti, tutarlılığı garanti etmek için sınıflara ayrılmıştır. Sınıf kodu (E, F, G, H, J), mikrokandela (µcd) cinsinden ölçülen belirli bir ışık şiddeti aralığına karşılık gelir. Her sınıf için tolerans +/-%15'tir.

• Sınıf E:201 - 320 µcd
• Sınıf F:321 - 500 µcd
• Sınıf G:501 - 800 µcd
• Sınıf H:801 - 1300 µcd
• Sınıf J:1301 - 2100 µcd

Bu sistem, tasarımcıların çok haneli ekranlar için parlaklığı yakından eşleşen parçaları seçmesine, düzensiz aydınlatmayı önlemesine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da, temel ilişkiler tasarım için kritik öneme sahiptir.

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):AlInGaP teknolojisi, 20mA'de tipik olarak yaklaşık 2.6V olan karakteristik bir ileri gerilim sergiler. Tasarımcılar, potansiyel düşüşleri göz önünde bulundurarak sürücü devresinin yeterli gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Şiddet akımla artar ancak doğrusal değildir. Önerilen 10-20mA aralığında çalışmak, optimum parlaklık ve verimlilik sağlar.
• Sıcaklık Bağımlılığı:Tüm LED'ler gibi, ışık çıktısı eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Sürekli akımın azaltılması (25°C üzerinde 0.28 mA/°C), yüksek sıcaklık ortamlarında termal yönetim için çok önemlidir.
• Spektral Dağılım:639nm civarındaki dar yarı genişlik (20nm), doymuş, saf kırmızı bir rengi gösterir; bu renk, diğer bazı LED teknolojilerine kıyasla akım veya sıcaklıkla kaymalara daha az eğilimlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Cihaz standart bir SMD ayak izine uyar. Kritik boyutsal notlar, aksi belirtilmedikçe ±0.25mm toleranslarını içerir. Kalite kontrol kriterleri, yabancı madde, mürekkep kirliliği, segmentler içindeki kabarcıklar, reflektör eğilmesi ve plastik pin talaşları (maks. 0.1 mm) için tanımlanmıştır.

5.2 Pin Bağlantısı ve Devre Şeması

Ekran 10 pinli bir konfigürasyona sahiptir. Dahili devre şeması, tüm segmentler için ortak bir anot bağlantısını gösterir. Pin çıkışı şu şekildedir: Pin 3 ve Pin 8 Ortak Anot'tur. Kalan pinler (1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10) sırasıyla E, D, C, DP (ondalık nokta), B, A, F ve G segmentlerinin katotlarıdır. Pin 5 özellikle sağ taraftaki ondalık nokta (DP) içindir.

5.3 Önerilen Lehimleme Deseni

Reflow işlemleri sırasında güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak, uygun kendi kendine hizalama ve termal ve elektriksel bağlantıyı teşvik etmek için bir lehim pedi deseni sağlanmıştır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 SMT Lehimleme Talimatları

Cihaz maksimum iki reflow lehimleme döngüsü için derecelendirilmiştir. İlk ve ikinci döngü arasında normal sıcaklığa kadar tam soğutma zorunludur.

• Reflow Lehimleme Profili:
  • 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):Bağlantı başına maksimum 3 saniye için maksimum 300°C uç sıcaklığı.

6.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama

SMD paketi neme duyarlıdır. Cihazlar nem geçirmez paketlemede bir kurutucu ile sevk edilir. ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem'de depolanmalıdır. Kapalı torba açıldıktan sonra, bileşenler ortamdan nem almaya başlar.

Kurutma Gereksinimleri (maruz kalındıysa):Bileşenler torba açıldıktan sonra kuru bir dolapta saklanmazsa, lehimleme sırasında \"patlamış mısır\" veya iç katman ayrılmasını önlemek için reflow öncesinde kurutulmalıdır.

• Makara Üzerinde: ≥48 saat için 60°C.
• Dökme Halde: ≥4 saat için 100°C veya ≥2 saat için 125°C.

Önemli:Plastik paketin bozulmasını önlemek için kurutma işlemi yalnızca bir kez yapılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

Cihaz, otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumlu, makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir.

• Makara Boyutları:Hem bileşen taşıyıcı hem de genel makara (örn. 13\" veya 22\" makara) için standart makara boyutları sağlanmıştır.
• Taşıyıcı Bant:Siyah iletken polistiren alaşımından yapılmıştır. Boyutlar EIA-481-D standartlarına uygundur. Ana özellikler kamber (250mm üzerinde 1mm içinde) ve kalınlığı (0.40±0.05mm) içerir.
• Paketleme Miktarları:
  • 13\" makara başına bileşen: 800 adet.
  • 22\" makara başına paketleme uzunluğu: 44.5 metre.
  • Kalanlar için minimum sipariş miktarı: 200 adet.
• Öncü ve Artçı Bant:Makine işlemesi için makara, bir öncü (minimum 400mm) ve bir artçı (minimum 40mm) içerir.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Tüketici Elektroniği:Dijital saatler, mikrodalga fırın ekranları, ses ekipmanı göstergeleri.
• Endüstriyel Kontroller:Panel metreler, proses göstergeleri, zamanlayıcı ekranları.
• Otomotiv Yan Sanayi:Göstergeler ve yardımcı ekranlar (otomotiv ortamları için ek niteliklere tabidir).
• Tıbbi Cihazlar:Kritik olmayan izleme ekipmanlarında basit sayısal göstergeler.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her segment için daima bir seri akım sınırlayıcı direnç veya özel bir sabit akımlı LED sürücü entegresi kullanın. Direnç değerini besleme gerilimine (Vcc), LED ileri gerilimine (Vf ~2.6V) ve istenen ileri akıma (örn. 10-20mA) göre hesaplayın.
• Çoklama (Multiplexing):Çok haneli ekranlar için çoklamalı bir sürüş şeması yaygındır. Ortak anot tasarımı buna çok uygundur. Çoklamalı çalışmada tepe akımının mutlak maksimum değeri aşmadığından emin olun ve ortalama akımı sürekli derecelendirme içinde kalacak şekilde hesaplayın.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, özellikle yüksek ortam sıcaklığı uygulamalarında veya daha yüksek akımlarla sürerken, ısıyı dağıtmak için yeterli PCB düzeni sağlayın. 25°C üzerindeki akım azaltma eğrisini takip edin.
• ESD Koruması:Tüm yarı iletken cihazlarda olduğu gibi, işleme ve montaj sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-4812CKR-PM, süper kırmızı renk için AlInGaP teknolojisini kullanmasıyla kendini farklılaştırır.

• Geleneksel GaAsP/GaP Kırmızı LED'lere Karşı:AlInGaP, aynı akım seviyesinde önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve parlaklık sunar. Ayrıca daha iyi sıcaklık stabilitesi ve daha uzun ömür sağlar.
• Yüksek Verimli Kırmızı LED'lere Karşı:Mevcut en yüksek verim olmasa da, standart sayısal ekran uygulamaları için performans, maliyet ve güvenilirlik arasında mükemmel bir denge sağlar.
• Temel Avantaj:0.39 inç rakam boyutunda yüksek parlaklık, iyi kontrast (gri yüz/beyaz segmentler), geniş görüş açısı ve güvenilir SMD paketlemenin kombinasyonu, birçok uygulama için çok yönlü bir seçim haline getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Sınıflandırma (binning) sisteminin amacı nedir?

Sınıflandırma sistemi, farklı üretim partileri ve çok haneli bir ekran içinde parlaklık düzgünlüğünü garanti eder. Bir sınıf kodu (örn. Sınıf G) belirterek, tüm segmentlerin 1mA'de 501-800 µcd aralığında ışık şiddetine sahip olacağını garanti edersiniz, böylece bir rakamın diğerinden daha parlak veya daha sönük görünmesini önlersiniz.

10.2 Bu ekranı akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

No.LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Bunları doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamak, akımın kontrolsüz bir şekilde yükselmesine, hızla maksimum değerleri aşmasına ve LED'i tahrip etmesine neden olur. Seri bir direnç veya sabit akımlı sürücü zorunludur.

10.3 Neden reflow döngü sayısında bir sınır var?

Plastik paket ve iç malzemeler nem emebilir. Reflow sırasında bu nem buhara dönüşerek iç çatlaklara veya katman ayrılmasına (\"patlamış mısır\") neden olabilir. Gerekirse uygun kurutma ile iki döngü sınırı, paket bütünlüğünün güvenli sınırlar içinde kalmasını sağlamak için belirlenmiştir.

10.4 \"Ortak anot\" devre tasarımım için ne anlama geliyor?

Ortak anot bir ekranda, LED segmentlerinin tüm anotları (pozitif tarafları) dahili olarak birbirine bağlanmıştır. Bir segmenti aydınlatmak için, ortak anot pinine pozitif bir gerilim uygularken katot pinini düşük bir gerilime (toprak) bağlarsınız. Bu, akım çeken sürücü entegreleri (çoğu çoklama sürücüsü gibi) kullanırken uygundur.

11. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo:Sınırlı G/Ç pinine sahip 5V mikrodenetleyici tarafından sürülen LTS-4812CKR-PM kullanarak 4 haneli bir saat ekranı tasarlamak.

Çözüm:Özel bir LED sürücü entegresi (örn. bir MAX7219 veya benzer bir çoklamalı kaydırmalı yazmaç) ile bir çoklama şeması kullanın.

1. Bağlantı:Dört ortak anot pinini (her rakamın pin 3 ve 8'i birbirine bağlı) akım kaynağı olarak yapılandırılmış dört ayrı sürücü çıkışına bağlayın.
2. Segment Hatları:Dört rakam boyunca tüm karşılık gelen segment katotlarını (A, B, C, D, E, F, G, DP) paralel olarak sürücünün segment çıkışlarına bağlayın.
3. Akım Ayarı:Sürücünün sabit akımını segment başına 15mA gibi bir değere ayarlayın. Bu sürekli derecelendirme içindedir ve iyi parlaklık sağlar.
4. Çoklama:Sürücü, her bir rakamı tek seferde aydınlatarak hızlı bir şekilde döngü yapacaktır. Görsel kalıcılık nedeniyle, dört rakam da aynı anda yanıyormuş gibi görünecektir. Görünür titremeyi önlemek için yenileme hızının yeterince yüksek olduğundan (genellikle >100Hz) emin olun.
5. Dirençler:Sabit akımlı sürücü, her segmentte ayrı seri dirençlere ihtiyaç duyulmasını ortadan kaldırır.

Bu yaklaşım, mikrodenetleyici G/Ç kullanımını en aza indirirken kararlı, düzgün aydınlatma sağlar.

12. Çalışma Prensibi

LTS-4812CKR-PM bir ışık yayan diyot (LED) ekranıdır. Her segment bir veya daha fazla AlInGaP yarı iletken çipinden oluşur. İleri öngerilim gerilimi (çipin ileri gerilimini, ~2.6V'yi aşan) uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. AlInGaP katmanlarının özel bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu belirler; bu durumda süper kırmızı spektrumda (~639nm tepe). Gri yüz ve beyaz segmentler sırasıyla bir dağıtıcı ve reflektör görevi görerek ışık çıktısını tanınabilir sayısal karakterlere dönüştürür.

13. Teknoloji Trendleri

Kırmızı/turuncu/sarı LED'ler için AlInGaP kullanımı, yüksek verimlilik ve güvenilirlik sunan olgun ve kararlı bir teknolojiyi temsil eder. Ekran teknolojisindeki mevcut trendler şunlara odaklanmaktadır:

• Küçültme:Daha yüksek çözünürlüklü ekranlar için daha küçük rakam yükseklikleri ve piksel aralıkları.
• Artırılmış Verimlilik:Daha yüksek lümen/vat (lm/W) elde etmek, güç tüketimini azaltmak için devam eden malzeme bilimi iyileştirmeleri.
• Entegrasyon:LED dizisini, sürücü devresini ve bazen bir mikrodenetleyiciyi tek, akıllı bir ekran modülünde birleştirmek.
• Esnek Substratlar:Yeni form faktörleri için esnek devreler üzerindeki LED'ler üzerine araştırmalar, ancak bu geleneksel segmentli ekranlardan ziyade daha yeni OLED ve mikro-LED teknolojileriyle daha ilgilidir.

Standart, uygun maliyetli, tek haneli sayısal ekranlar için, LTS-4812CKR-PM gibi AlInGaP tabanlı SMD bileşenler ana akım ve güvenilir bir çözüm olmaya devam etmektedir.