LTS-2806CKR-P LED Ekran Veri Sayfası - 0.28 inç Rakam Yüksekliği - Süper Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-2806CKR-P, tek haneli sayısal bir ekran olarak tasarlanmış bir yüzeye montaj cihazıdır (SMD). Temel işlevi, otomatik montaj süreçlerine uygun kompakt ve modern bir pakette net, güvenilir sayısal gösterim sağlamaktır. Bu bileşenin belirleyici özelliği, ışık yayan çipler için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesini kullanmasıdır; bu çipler Galyum Arsenür (GaAs) bir alt tabaka üzerinde büyütülmüştür. Bu malzeme teknolojisi, kırmızıdan kehribar-turuncu spektrumunda yüksek verimli ışık üretmek için özellikle seçilmiştir. Görsel tasarım, segmentler aydınlatıldığında kontrastı ve okunabilirliği artırmak için tasarlanmış beyaz segment filtreli gri renkli bir ön panel özelliğine sahiptir.

1.1 Temel Özellikler ve Hedef Uygulamalar

Bu ekran, alan, güç verimliliği ve güvenilirliğin temel hususlar olduğu tüketici ve endüstriyel elektronik ekipmanlara entegrasyon için tasarlanmıştır. 0.28 inç (7.0 mm) rakam yüksekliği, görünürlük ve kart alanı tasarrufu arasında bir denge sunar. Sürekli, düzgün segment tasarımı, tutarlı ve profesyonel bir karakter görünümü sağlar. Temel avantajlar arasında düşük güç gereksinimi, yüksek parlaklık çıkışı, mükemmel kontrast ve geniş bir görüş açısı bulunur; bu da onu çeşitli okuma uygulamaları için uygun kılar. Işık şiddeti için kategorize edilmiştir, bu da çok haneli uygulamalarda parlaklık eşleştirmesine olanak tanır ve RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir pakette tedarik edilir. Tipik uygulamalar arasında tek bir sayısal rakam gerektiren enstrümantasyon panelleri, ev aletleri, iletişim ekipmanları, ofis otomasyon cihazları ve çeşitli kontrol panelleri yer alır.

2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama

LTS-2806CKR-P'nin performansı, bir dizi mutlak maksimum değer ve standart elektriksel/optik karakteristik ile tanımlanır. Bu parametreleri anlamak, güvenilir devre tasarımı ve uzun vadeli çalışma için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır. Segment başına maksimum güç dağılımı 70 mW'dır. Segment başına tepe ileri akımı 90 mA olarak derecelendirilmiştir, ancak bu yalnızca belirli darbe koşullarında geçerlidir: 0.1 ms darbe genişliği ile 1/10 görev döngüsü. Segment başına sürekli ileri akım, 25°C'de 25 mA'dan doğrusal olarak düşürülür. Cihaz, -35°C ila +105°C arasında bir çalışma ve depolama sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir. El lehimlemesi için, lehim ucu 260°C'de maksimum 3 saniye boyunca oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında tutulmalıdır.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler standart test koşullarında (Ta=25°C) ölçülür ve tipik performansı temsil eder. Ortalama ışık şiddeti (Iv) birincil bir ölçüttür. 1 mA ileri akımda (If), minimum şiddet 201 µcd'dir, tipik değer ise 650 µcd'dir. 10 mA'de tipik şiddet önemli ölçüde 8250 µcd'ye yükselir. Çip başına ileri gerilim (Vf), 20 mA test akımında tipik olarak 2.6V'dur, maksimum 2.6V'dur. Tepe emisyon dalga boyu (λp) tipik olarak 639 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) 631 nm'dir; her ikisi de 20 mA'de ölçülmüştür ve çıkışı kesinlikle süper kırmızı renk bölgesine yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 20 nm'dir. Segment başına ters akım (Ir), 5V ters gerilimde (Vr) maksimum 100 µA'dır. Bu ters gerilim koşulunun yalnızca test amaçlı olduğunu ve cihazın sürekli olarak ters öngerilim altında çalıştırılmaması gerektiğini not etmek çok önemlidir. Segmentler arasındaki ışık şiddeti eşleştirme oranı, 1 mA'de sürüldüğünde maksimum 2:1 olarak belirtilmiştir.

3. Sınıflandırma ve Performans Eşleştirmesi

Veri sayfası, LTS-2806CKR-P'nin "ışık şiddeti için kategorize edildiğini" belirtir. Bu, üretilen birimlerin standart bir test akımında ölçülen ışık çıkışlarına göre sıralandığı bir sınıflandırma sürecini ifade eder. Bu, tasarımcıların çok haneli bir ekrandaki tüm rakamlar arasında düzgün parlaklık sağlamak, segment parlaklığında fark edilir varyasyonları önlemek için aynı veya bitişik şiddet sınıflarından ekranlar seçmesine olanak tanır. Bu alıntıda belirli sınıf kodları detaylandırılmamış olsa da, bu özellik tutarlı bir görsel görünüm gerektiren uygulamalar için gereklidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Belirli grafikler metinde yeniden üretilmemiş olsa da, veri sayfası "Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunur. Bu eğriler tasarım mühendisleri için paha biçilmezdir. Genellikle diyodun iletim davranışını gösteren ileri akım (If) ve ileri gerilim (Vf) arasındaki ilişkiyi içerirler. Daha da önemlisi, doğrusal olmayan ışık şiddetini (Iv) ileri akıma (If) karşı çizen eğrileri içerirler. Bu eğri, tasarımcıların güç tüketimini ve ısıyı yönetirken istenen parlaklığı elde etmek için optimal sürücü akımını seçmelerine yardımcı olur. Bir diğer kritik eğri, ışık şiddetinin ortam sıcaklığı (Ta) ile değişimini gösterir ve sıcaklık arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir. Bu, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan sistemleri tasarlamak, yeterli parlaklık marjının dahil edildiğinden emin olmak için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Toleranslar

LTS-2806CKR-P, yüzeye montaj bir pakette sağlanır. Tüm kritik boyutlar milimetre cinsinden verilmiştir. Aksi belirtilmedikçe genel toleranslar ±0.25 mm'dir. Veri sayfası ayrıca belirli görsel ve mekanik kalite kriterlerini içerir: bir segment üzerindeki yabancı madde ≤10 mil, yüzeydeki mürekkep kirliliği ≤20 mil, segment içindeki kabarcıklar ≤10 mil, reflektörün eğilmesi uzunluğunun ≤%1'i olmalıdır ve plastik pim talaşları 0.1 mm'yi aşmamalıdır. Bu kriterler, montaj sırasında tutarlı fiziksel kalite ve güvenilir yerleştirme sağlar.

5.2 Dahili Devre ve Pin Konfigürasyonu

Cihaz, ortak anot konfigürasyonunu gösteren bir dahili devre şemasına sahiptir. Bu, tüm LED segmentlerinin anotlarının dahili olarak birbirine bağlı olduğu anlamına gelir. Ekranın toplam 12 pini vardır. Pin bağlantı tablosu PCB düzeni için gereklidir: Pin 4 ve Pin 9 her ikisi de Ortak Anot bağlantılarıdır. A, B, C, D, E, F, G ve DP (ondalık nokta) segmentlerinin katotları sırasıyla pin 8, 7, 5, 2, 3, 10, 12 ve 6'ya bağlanır. Pin 1 ve 11 "Bağlantı Yok" (N/C) olarak işaretlenmiştir. Doğru segment aydınlatmasını sağlamak için bu pinout kesinlikle takip edilmelidir.

6. Lehimleme, Montaj ve Kullanım Kılavuzları

6.1 SMT Lehimleme Talimatları

Cihaz, reflow lehimleme süreçleri için tasarlanmıştır. Kritik bir talimat, reflow işlem döngülerinin sayısının ikiden az olması gerektiğidir. Ayrıca, ikinci bir geçiş gerekliyse, cihazın birinci ve ikinci lehimleme işlemi arasında normal ortam sıcaklığına soğumasına izin verilmelidir. Önerilen reflow profili, 120–150°C'de maksimum 120 saniye ön ısıtma süresi ile bir ön ısıtma aşaması içerir. Reflow sırasındaki tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmamalıdır. Bir havya ile manuel lehimleme için maksimum uç sıcaklığı 300°C'dir ve bağlantı başına lehimleme süresi 3 saniyeyi aşmamalıdır.

6.2 Önerilen Lehimleme Deseni

PCB tasarımı için bir land pattern (ayak izi) önerisi sağlanmıştır. Bu desene uymak, güvenilir lehim bağlantıları elde etmek, uygun hizalama sağlamak ve termal döngü sırasında bileşen üzerindeki stresi en aza indirmek için çok önemlidir. Desen, cihazın terminallerine karşılık gelen PCB üzerindeki bakır pedlerin boyutunu, şeklini ve aralığını tanımlar.

6.3 Nem Hassasiyeti ve Depolama

SMD ekranlar nem geçirmez ambalajlarda sevk edilir. 30°C veya daha düşük ve %60 bağıl nem (RH) veya daha düşük sıcaklıklarda depolanmalıdır. Orijinal kapalı paket açıldıktan sonra, bileşenler atmosferden nem emmeye başlar. Parçalar açıldıktan sonra kontrollü bir kuru ortamda (örneğin, bir kurutma dolabı) depolanmazsa, reflow lehimlemeye tabi tutulmadan önce hızlı buhar genleşmesinin neden olduğu "patlamış mısır" veya iç katman ayrılmasını önlemek için bir kurutma işleminden geçmelidir. Kurutma koşulları belirtilmiştir: hala makarada ise ≥48 saat için 60°C, toplu halde ise ≥4 saat için 100°C veya ≥2 saat için 125°C. Kurutma işlemi yalnızca bir kez yapılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Özellikleri

Cihaz, otomatik pick-and-place montajı için bant ve makara üzerinde tedarik edilir. Paketleme makarası ve taşıyıcı (bant) boyutları sağlanmıştır, taşıyıcı malzeme siyah iletken polistiren alaşımı olarak belirtilmiştir. Taşıyıcı boyutları EIA-481 standartlarına uygundur. Standart bir 22 inç makara, 38.5 metre bant içerir ve bu da 1000 adet bileşeni tutar. Kalan siparişler için minimum paketleme miktarı 250 adet olarak belirtilmiştir. Bant, makine beslemesini kolaylaştırmak için lider ve römork bölümlerini (sırasıyla minimum 400mm ve 40mm) içerir.

8. Uygulama Tasarım Hususları ve Uyarılar

Veri sayfası önemli uygulama uyarılarını içerir. Ekran, sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar (havacılık, tıbbi sistemler vb.) için, kullanımdan önce üretici ile istişare yapılması gerekmektedir. Tasarımcılar mutlak maksimum değerlere uymalıdır. Önerilen sürücü akımını veya çalışma sıcaklığını aşmak, ciddi ışık çıkışı bozulmasına veya erken arızaya yol açabilir. Sürücü devresi, açılış veya kapanış sırasında ters gerilimlere ve geçici gerilim ani yükselmelerine karşı koruma içermelidir. Sabit gerilim sürücü yerine sabit akım sürücü önerilir; bu, bireysel LED'ler arasındaki veya sıcaklık üzerindeki ileri gerilim (Vf) değişimlerinden bağımsız olarak tutarlı ışık şiddeti sağlar. Devre tasarımı, amaçlanan sürücü akımının her zaman sağlandığından emin olmak için belirtilen tüm Vf aralığını hesaba katmalıdır. Özellikle daha yüksek akımlarda veya sıcak ortamlarda çalışırken, bağlantı sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için uygun soğutma ve kart düzeni düşünülmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTS-2806CKR-P, özelliklerinin belirli kombinasyonu ile kendini farklılaştırır. Kırmızı çipler için AlInGaP teknolojisinin kullanılması, tipik olarak standart GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla yüksek sıcaklıklarda daha yüksek verimlilik ve daha iyi performans sunar. 0.28 inç rakam yüksekliği, daha küçük, daha az görünür ekranlar ile daha büyük, daha fazla güç tüketenler arasında bir niş doldurur. Ortak anot konfigürasyonu önemli bir farklılaştırıcıdır; birçok sürücü IC'si ortak anot çoklama için tasarlanmıştır, bu da bu ekranı geniş bir standart ekran sürücüsü yelpazesiyle uyumlu hale getirir. Işık şiddeti için kategorize edilmesi, sınıflandırılmamış parçalara kıyasla çok haneli tasarımlar için önemli bir avantajdır ve görsel tutarlılık sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu ekranı 5V besleme ve basit bir direnç ile sürebilir miyim?

C: Evet, ancak dikkatli hesaplama gereklidir. Segment başına tipik Vf değeri 2.6V olan 5V besleme kullanmak, akım sınırlayıcı direnç üzerinde düşürülecek 2.4V bırakır. İstenen 10 mA akım için direnç değeri R = V/I = 2.4V / 0.01A = 240 Ω olacaktır. Ancak, her segment katodu için (veya çoklama yapılıyorsa ortak anot için) bir direnç kullanmalı ve akımın maksimum değeri asla aşmamasını sağlamak için hesaplamanızda maksimum Vf değeri olan 2.6V'yi hesaba katmalısınız.

S: Neden sabit akım sürücü öneriliyor?

C: LED parlaklığı öncelikle akımın bir fonksiyonudur, gerilimin değil. İleri gerilim (Vf) negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir ve birimden birime değişebilir. Seri bir dirençli sabit gerilim kaynağı yaklaşık bir sabit akım sağlar, ancak Vf'deki değişikliklerle değişebilir. Özel bir sabit akım sürücü, bu değişikliklerden bağımsız olarak stabil bir akım sağlar, tutarlı parlaklık ve daha uzun ömür sağlar.

S: Tepe akım derecesi için "1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği" ne anlama geliyor?

C: Bu derecelendirme, çoklama veya strobo etkileri için ekstra parlaklık elde etmek amacıyla kısa, yüksek akımlı bir darbe kullanılmasına izin verir. Bir segmenti 90 mA ile darbeleyebilirsiniz, ancak darbe kendisi 0.1 milisaniyeden daha geniş olmamalıdır ve zaman içindeki ortalama akım 1/10 görev döngüsüne saygı göstermelidir (yani, segment zamanın yalnızca %10'u için açıktır). Bu senaryodaki ortalama akım 9 mA (90 mA * 0.1) olacaktır ve bu da cihazın sıcaklığı için sürekli akım düşürme sınırları içinde olmalıdır.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir termostat için tek haneli bir sıcaklık okuma cihazı tasarlamak.LTS-2806CKR-P ideal bir adaydır. Tasarımcı, pil ile çalışan bir cihaz için parlaklık ve güç tüketimini dengelemek üzere segment başına 5 mA'lik bir sürücü akımı seçer. Entegre segment ekran sürücü pinlerine sahip bir mikrodenetleyici seçilir. Ekran ortak anot olduğu için, mikrodenetleyicinin sürücüsü buna göre yapılandırılır. PCB düzeni, önerilen lehimleme desenini kesinlikle takip eder. Ekran, makara açıldıktan sonra bir kurutma dolabında saklanır. Montaj sırasında tek bir reflow geçişi kullanılır. Nihai ürün, tipik iç mekan aydınlatma koşullarında kolayca okunabilen net, düzgün parlak kırmızı bir sayı sergiler ve düşük genel güç çekişi pil ömrünün uzamasına katkıda bulunur.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Temel ışık yayma prensibi, bir yarı iletken p-n eklemine dayanır. İleri bir gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden elektronlar ve p-tipi malzemeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bir elektron bir delikle yeniden birleştiğinde, daha düşük bir enerji durumuna düşer ve enerji farkını bir foton (ışık) olarak serbest bırakır. Bu ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. LTS-2806CKR-P, bileşen elementlerinin oranları ayarlanarak kırmızıdan kehribar spektral bölgesinde verimli ışık yaymak için ayarlanabilen bir bileşik yarı iletken olan AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) kullanır. GaAs alt tabakası, AlInGaP epitaksiyel katmanlarını büyütmek için kristal şablonu sağlar.

13. Endüstri Trendleri ve Bağlam

LTS-2806CKR-P gibi ekran bileşenlerindeki trend, daha yüksek verimlilik, daha küçük paketler ve daha büyük entegrasyon yönündedir. Ayrık segment ekranlar belirli uygulamalar için hayati önemini korurken, karakter ve grafik göstermede daha fazla esneklik sunan entegre nokta matris ekranları ve OLED'lere doğru paralel bir trend vardır. Ancak, basit, yüksek parlaklıklı, düşük maliyetli sayısal gösterim için AlInGaP ve InGaN (mavi/yeşil/beyaz için) gibi gelişmiş yarı iletken malzemeler kullanan SMD segment ekranları yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir. Daha düşük güç tüketimi, daha geniş çalışma sıcaklığı aralıkları ve geliştirilmiş güvenilirlik talepleri, malzeme ve paketleme yeniliklerini yönlendirir. Bu bileşende görüldüğü gibi, kurşunsuz ve RoHS uyumlu üretime geçiş, çevre düzenlemeleri tarafından yönlendirilen standart bir endüstri gereksinimidir.