LTS-4817SW-P LED Ekran Veri Sayfası - 0.39 inç Rakam Yüksekliği - Beyaz Segmentler - 3.2V İleri Gerilim - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-4817SW-P, yüzeye montaj, tek haneli alfanümerik LED ekran modülüdür. 0.39 inç (10.0 mm) rakam yüksekliği ile tasarlanmış olup, kompakt ve yüksek okunabilirlik gerektiren sayısal veya sınırlı alfanümerik gösterim uygulamaları için uygundur. Cihaz, beyaz ışık üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisini kullanarak, geleneksel filtreli veya fosfor dönüştürmeli beyaz LED'lere modern bir alternatif sunar. Beyaz segmentli gri yüzeyi, optimum okunabilirlik için mükemmel kontrast sağlar.

1.1 Temel Özellikler ve Konumlandırma

Bu ekran, tüketici elektroniği, endüstriyel ölçüm cihazları, otomotiv gösterge panelleri ve cihaz kontrol panellerinde güvenilirlik ve performans için tasarlanmıştır. Temel avantajları arasında, temiz bir görünüm için boşlukları ortadan kaldıran sürekli ve düzgün segment tasarımı ile çeşitli pozisyonlardan görünürlüğü sağlayan geniş görüş açısı yer alır. Cihaz, ışık şiddeti ve ileri gerilime göre sınıflandırılmıştır, bu da seri üretimde daha sıkı parlaklık ve renk tutarlılığı sağlar. RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz paket yapısı, katı çevre düzenlemelerine sahip küresel pazarlar için uygun hale getirir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

LTS-4817SW-P'nin performansı, tasarım için kritik olan kapsamlı bir elektriksel ve optik parametre seti ile tanımlanır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres sınırlarını tanımlar. Segment başına maksimum güç dağılımı 35 mW'dır. Tepe ileri akımı 50 mA'dir, ancak sadece palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms pals genişliği). Segment başına sürekli ileri akım, 25°C'de 10 mA'dan başlayarak 0.11 mA/°C oranında azaltılır, bu da izin verilen akımın ortam sıcaklığı arttıkça azaldığı anlamına gelir. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ile +105°C arasında belirtilmiştir, bu da zorlu ortamlar için dayanıklılığı gösterir. Lehimleme koşulu, oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6 mm) altında 260°C'de 3 saniye olarak belirtilmiştir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Tipik test koşullarında (Ta=25°C, IF=5mA), temel parametreler şunlardır: Çip başına ortalama ışık şiddeti minimum 71 mcd ile maksimum 165 mcd arasında değişir. Çip başına ileri gerilim (VF) 2.7V ile 3.2V arasındadır. Ters akım (IR), VR=5V'da maksimum 100 µA'dır, ancak bu sadece bir test koşuludur; cihaz sürekli ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır. Segmentler arası ışık şiddeti eşleştirme oranı 2:1 veya daha iyidir, bu da düzgün parlaklık sağlar. Renklilik koordinatları (x, y), 1931 CIE standardına göre verilmiştir, tipik değerler yaklaşık x=0.294, y=0.286 civarındadır ve beyaz noktayı tanımlar. ≤ %2.5'luk bir çapraz konuşma (crosstalk) özelliği belirtilmiştir, bu da bitişik segmentler arasındaki istenmeyen ışık sızıntısını ifade eder.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Tutarlılığı sağlamak için, bu ekranda kullanılan LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 İleri Gerilim (VF) Sınıflandırması

LED'ler, 5mA'daki ileri gerilimlerine göre sınıflara (3, 4, 5, 6, 7) ayrılır. Her sınıf 0.1V'luk bir aralığa sahiptir (örneğin, Sınıf 3: 2.70-2.80V, Sınıf 4: 2.80-2.90V). Her sınıf içinde ±0.1V'luk bir toleransa izin verilir. Bu, tasarımcıların gerilim düşüşü veya güç kaynağı tasarımına duyarlı uygulamalar için parça seçmesine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması

Parlaklık, Q11, Q12, Q21, Q22, R11, R12, R21 olarak etiketlenen sınıflara ayrılır. Her sınıf, 5mA'da belirli bir mcd aralığını kapsar (örneğin, Q11: 71.0-81.0 mcd, R21: 146.0-165.0 mcd). Her sınıf için ±%15'lik bir tolerans uygulanır. Bu sistem, birden fazla birim veya rakam arasında ekran parlaklığının eşleştirilmesini sağlar.

3.3 Renk Tonu (Kromatiklik) Sınıflandırması

Beyaz ışığın rengi, renk tonu sınıfları (S1-2, S2-2, S3-1, S3-2, S4-1, S4-2, S5-1, S6-1) aracılığıyla kontrol edilir. Her sınıf, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerinde tanımlı dörtgen bir alanla belirlenir ve izin verilen x ve y koordinat aralığını belirtir. ±0.01'lik bir tolerans korunur. Bu, segmentler veya ekranlar arasındaki görünür renk farklılıklarını en aza indirir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Belgede spesifik grafiksel verilere atıfta bulunulmakla birlikte, bu tür cihazlar için tipik eğriler arasında üstel bir ilişki olan ileri akım (IF) ve ileri gerilim (VF) arasındaki ilişki yer alır. İleri akım (IF) ve ışık şiddeti (IV) arasındaki ilişki genellikle çalışma aralığında doğrusaldır. Ortam sıcaklığının (Ta) ışık şiddeti üzerindeki etkisi negatif bir katsayı gösterir; sıcaklık arttıkça parlaklık azalır. Bu eğrileri anlamak, ürünün ömrü boyunca tutarlı optik çıktıyı korumak için sürücü devre tasarımı ve termal yönetim için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, spesifik bir SMD ayak izine uyar. Kritik boyutlar arasında toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik ile uç (pin) aralığı ve boyutu yer alır. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.25 mm'dir. Ek kalite notları, montaj verimi ve nihai görünüm için kritik olan yabancı madde, mürekkep kirliliği, segmentteki kabarcıklar, yansıtıcı eğilmesi ve pin talaşı sınırlarını ele alır.

5.2 Pin Bağlantısı ve Devre Şeması

Ekran, ortak anot yapılandırmasına sahiptir. İç devre şeması on pini gösterir: ikisi ortak anot pinleridir (pin 3 ve 8), kalan sekizi ise A, B, C, D, E, F, G segmentleri ve ondalık nokta (DP) için katotlardır. Pin 1 "Bağlantı Yok" olarak listelenmiştir. Bu yapılandırma, akım çeken bir sürücü gerektirir; anotlar pozitif bir kaynağa (akım sınırlayıcı dirençler üzerinden) bağlanır ve bireysel segmentler, karşılık gelen katot pinlerini toprağa çekerek aydınlatılır.

5.3 Önerilen Lehimleme Deseni

PCB tasarımı için bir lehim yatağı deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu desen, yeniden akış sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlar, yeterli mekanik dayanım sağlar ve lehim köprüsünü önler. Bu desene uyulması, güvenilir yüzey montajı için kritiktir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Yeniden Akış Lehimleme Parametreleri

Cihaz maksimum iki yeniden akış döngüsüne dayanabilir ve döngüler arasında oda sıcaklığına soğuma süresi gereklidir. Önerilen yeniden akış profili, maksimum 120 saniye için 120-150°C'lik bir ön ısıtma bölgesine ve 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığına sahiptir. Manuel onarım için, lehim havya sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bu koşulların aşılması plastik paketi veya LED çiplerini hasara uğratabilir.

6.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri

InGaN çipi, elektrostatik deşarja karşı hassastır. Zorunlu önlemler arasında personel tarafından topraklanmış bileklik veya antistatik eldiven kullanımı yer alır. Tüm çalışma istasyonları, ekipman ve depolama tesisleri uygun şekilde topraklanmalıdır. İşleme sırasında plastik paket üzerinde birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için iyonizer kullanımı önerilir. ESD kontrollerine uyulmaması, gizli veya felaket boyutunda cihaz arızasına yol açabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Paketleme

Bileşenler, otomatik al-yerleştir makineleri için uygun olan, makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı şerit içinde tedarik edilir. Detaylı makara boyutları (makara çapı, göbek genişliği vb.) ve taşıyıcı şerit boyutları (yuva boyutu, aralık, dişli delik detayları) belirtilmiştir. Kritik toleranslar arasında 10 dişli delik üzerinde ±0.20 mm kümülatif tolerans ve 250 mm taşıyıcı şerit üzerinde 1 mm'lik eğrilik (warp) sınırı yer alır.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Tipik bir sürücü devresi, ortak anot pinlerini bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden pozitif bir gerilim kaynağına (örneğin, 5V) bağlamayı içerir. Bu direncin değeri, besleme gerilimi, LED segmentinin ileri gerilimi (VF) ve istenen ileri akım (IF) temel alınarak hesaplanır. Birden fazla haneyi çoğullamak (multiplexing) için, ortak anotları anahtarlamak üzere bir transistör veya özel sürücü entegresi kullanılabilirken, segment katotları bir kaydırma yazmacı veya port genişletici tarafından sürülür.

8.2 Parlaklık ve Akım Kontrolü

Işık şiddeti yaklaşık olarak ileri akımla orantılı olduğundan, parlaklık sürücü akımının PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) ile kontrol edilebilir. Bu, değişken gerilim yoluyla analog karartmadan daha etkili ve verimlidir. Yüksek sıcaklık uygulamalarında, aşırı ısınmayı ve hızlanmış lümen azalmasını önlemek için sürekli akım için azaltma eğrisine uyulmalıdır.

8.3 Termal Yönetim

Segment başına güç dağılımı düşük olsa da, küçük bir pakette birden fazla aydınlatılmış segmentten gelen birleşik ısı dikkate alınmalıdır. Pedlerin etrafındaki yeterli PCB bakır alanı, bir soğutucu görevi görebilir. Nihai ürün muhafazasında iyi hava akışı sağlamak, bağlantı sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmaya, uzun ömür ve renk kararlılığını korumaya yardımcı olur.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Filtreli GaP veya GaAsP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, InGaN beyaz LED daha yüksek parlaklık, daha iyi verimlilik ve daha modern bir beyaz renk noktası sunar. Ortak anot yapılandırması yaygındır ve birçok standart sürücü entegresi tarafından desteklenir. 0.39 inç boyut, daha küçük göstergeler ile daha büyük çok haneli ekranlar arasında bir nişi doldurur. Yoğunluk, gerilim ve renk tonu için detaylı sınıflandırma, görsel düzgünlüğün kritik olduğu profesyonel sınıf ürünler için gerekli olan bir tutarlılık seviyesi sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 İki ortak anot pininin amacı nedir?

İki pin (3 ve 8) dahili olarak bağlıdır. İki pin sağlamak, toplam anot akımını dağıtmaya yardımcı olur, paket uçlarındaki akım yoğunluğunu azaltır ve PCB düzeni için simetri ve güvenilirlik sağlayabilir.

10.2 Bu ekranı 3.3V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

Evet, ancak dikkatli bir tasarım gereklidir. Tipik VF 2.7-3.2V'dir. 3.3V beslemede, akım sınırlayıcı direnç için gerilim marjı çok küçüktür (0.1-0.6V). Bu, çok küçük bir direnç değeri gerektirir ve akımı VF ve besleme gerilimindeki değişimlere duyarlı hale getirir. Daha kararlı çalışma için genellikle 5V besleme önerilir veya özel bir sabit akımlı LED sürücü kullanılmalıdır.

10.3 Renk tonu sınıf kodlarını (örneğin, S3-2) nasıl yorumlamalıyım?

Sınıf kodu, veri sayfasında tanımlanan CIE renklilik diyagramı üzerindeki spesifik bir bölgeye karşılık gelir. Tasarımcılar, bir üretim serisi boyunca renk eşleştirmesini sağlamak için sipariş verirken gerekli bir sınıf veya sınıf aralığı belirtebilir. Çoğu genel uygulama için, herhangi bir standart beyaz sınıf kabul edilebilir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Dört LTS-4817SW-P hanesi kullanarak bir dijital zamanlayıcı ekranı tasarlamayı düşünün. Tasarım, önerilen lehimleme desenine göre dört özdeş ayak izine sahip bir PCB oluşturmayı içerecektir. Bir mikrodenetleyici, haneleri çoğullayacak, bir seferde bir hanenin ortak anotunu enerjilendirirken o hanenin segment desenini çıktılayacaktır. Akım sınırlayıcı dirençler ortak anot hatlarına yerleştirilecektir. Yenileme hızı, görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek olmalıdır (tipik olarak >60 Hz). Tüm dört hanenin aynı görünmesini sağlamak için yoğunluk ve renk tonu sınıf kodları tedarikçiye belirtilmelidir. Montaj ve işleme sırasında ESD koruması zorunludur.

12. Teknoloji Prensibi

LTS-4817SW-P, InGaN tabanlı LED çiplerini kullanır. InGaN, maviden morötesi spektruma kadar ışık yayabilen bir yarı iletken malzemedir. Beyaz ışık üretmek için, cihaz muhtemelen mavi ışık yayan bir InGaN çipini fosfor kaplaması ile birleştirir. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ile yayılan sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Bu, beyaz LED'ler oluşturmak için yaygın ve verimli bir yöntemdir.

13. Endüstri Trendleri

SMD ekran ve göstergelerdeki trend, daha düşük güç tüketimi veya daha yüksek parlaklık sağlayan daha yüksek verimliliğe (watt başına daha fazla lümen) doğru devam etmektedir. Ayrıca, okunabilirliği korurken veya iyileştirirken küçültmeye yönelik bir çaba vardır. Renk tutarlılığı ve daha sıkı sınıflandırma, üst düzey tüketici elektroniği için giderek daha önemli hale gelmektedir. Ayrıca, sürücü devrelerinin doğrudan ekran paketi ile entegrasyonu, son kullanıcılar için sistem tasarımını basitleştiren büyüyen bir trenddir.