LTS-5325CKR-P LED Ekran Veri Sayfası - 0.56 inç Rakam Yüksekliği - Süper Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-5325CKR-P, yüzey montajlı cihaz (SMD) olarak tasarlanmış tek haneli sayısal bir ekrandır. Temel işlevi, çeşitli elektronik uygulamalarda net, yüksek görünürlüklü sayısal okumalar sağlamaktır. Çekirdek teknoloji, Süper Kırmızı emisyon üretmek için GaAs substratı üzerinde büyütülmüş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) epitaksiyel katmanlarını kullanır. Bu malzeme sistemi, nispeten düşük sürücü akımlarında yüksek verimliliği ve mükemmel parlaklığı ile bilinir. Cihaz, farklı aydınlatma koşullarında kontrastı artıran ve okunabilirliği iyileştiren beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir. Üretim partileri arasında parlaklık seviyelerinde tutarlılık sağlamak için ışık şiddetine göre kategorize edilmiştir ve RoHS direktiflerine uygun olarak kurşunsuz malzemelerle üretilmiştir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Ekran, modern elektronik tasarımlara entegrasyon için birkaç belirgin avantaj sunar:

• 0.56 İnç Rakam Yüksekliği (14.22 mm):Orta mesafeden net görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun bir karakter boyutu sağlar.
• Sürekli Düzgün Segmentler:Aydınlatılmış karakterlerin tutarlı ve kesintisiz bir görünümünü sağlayarak profesyonel bir görünüm kazandırır.
• Düşük Güç Gereksinimi:AlInGaP teknolojisi, yüksek ışık verimliliğini mümkün kılarak parlak çıktı sağlarken güç tüketimini en aza indirir.
• Yüksek Parlaklık ve Yüksek Kontrast:Gri yüzeye karşı parlak Süper Kırmızı emisyonun kombinasyonu, üstün kontrast oranları sunarak okunabilirliği artırır.
• Geniş Görüş Açısı:SMD paketi ve optik tasarımı, geniş bir görüş açısı sağlayarak ekranı çeşitli bakış açılarından etkili kılar.
• Katı Hal Güvenilirliği:LED tabanlı bir cihaz olarak, mekanik ekranlara kıyasla uzun çalışma ömrü, darbeye dayanıklılık ve titreşim toleransı sunar.
• Kategorize Edilmiş Işık Şiddeti:Parçalar şiddete göre sınıflandırılır, bu da tasarımcıların uygulamalarında tutarlı parlaklık için bileşen seçmelerine olanak tanır.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekilde cihazın elektriksel ve optik parametrelerinin ayrıntılı, nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırların dışında çalıştırılması önerilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:70 mW. Bu, tek bir LED segmenti tarafından güvenle dağıtılabilecek maksimum güçtür.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:90 mA. Bu yalnızca aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça bu akım, 0.28 mA/°C oranında doğrusal olarak azalır. Örneğin, 85°C'de maksimum sürekli akım yaklaşık olarak şöyle olacaktır: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +105°C. Bu geniş aralık, cihazı endüstriyel ve otomotiv ortamları için uygun kılar.
• Lehimleme Sıcaklığı:Oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altında 260°C'de 3 saniye dayanır.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ta=25°C)

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Ortalama Işık Şiddeti (I_V):Sürücü akımına bağlı olarak 501 µcd (min) ila 18000 µcd (tip) arasında değişir. 1mA'lık standart bir test akımında tipik şiddet 1700 µcd'dir. 10mA'da 18000 µcd'ye ulaşarak yüksek verimlilik gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_p):639 nm (tipik). Bu, spektral çıktının en güçlü olduğu dalga boyunu tanımlar ve onu görünür spektrumun kırmızı-turuncu bölgesine yerleştirir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):631 nm (tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan rengin tek dalga boyudur, tepe dalga boyundan biraz daha kısadır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; daha dar bir genişlik daha monokromatik bir renk anlamına gelir.
• Çip Başına İleri Gerilim (V_F):I_F=20mA'da 2.0V (min), 2.6V (tip). Bu parametre, sürücü devresi tasarımı ve güç dağılımı hesaplaması için çok önemlidir.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'da 100 µA (maks). Veri sayfası açıkça, ters gerilimin yalnızca test amaçlı olduğunu ve cihazın sürekli ters öngerilim altında çalıştırılmaması gerektiğini belirtir.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:2:1 (maks). Bu, tek bir cihaz içindeki en parlak ve en sönük segment arasındaki maksimum izin verilebilir oranı belirtir, böylece düzgün bir görünüm sağlanır.
• Çapraz Konuşma:≤ %2.5. Bu, elektriksel kaçak veya optik kuplaj nedeniyle seçilmemiş bir segmentin istenmeyen şekilde aydınlanmasını ifade eder.

2.3 Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "ışık şiddeti için kategorize edildiğini" belirtir. Bu, üretilen birimlerin standart bir test akımında (muhtemelen 1mA veya 10mA) ölçülen ışık çıktısına göre sınıflandırıldığı bir sınıflandırma sürecini ima eder. Tasarımcılar, bir montajdaki tüm ekranların eşleşen parlaklığa sahip olmasını ve düzensiz aydınlanmayı önlemek için bir sınıf kodu belirleyebilir. Belirli sınıf kodu aralıkları ve etiketleri bu alıntıda ayrıntılı değildir ancak tipik olarak sipariş bilgilerinin bir parçası olur.

3. Performans Eğrisi Analizi

Belirli grafikler metinde yeniden üretilmemiş olsa da, veri sayfası tipik eğrileri içerir. Standart LED davranışı ve sağlanan parametrelere dayanarak, bu eğriler tipik olarak şunları gösterir:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Eşik gerilimi yaklaşık 2.0-2.6V civarında olan üstel ilişkiyi gösterir. Eğri, akım sınırlayıcı direnç değerlerinin seçilmesine yardımcı olur.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıktısının akımla arttığını, ancak termal etkiler ve verimlilik düşüşü nedeniyle daha yüksek akımlarda doymaya başlayabileceğini gösterir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça çıktının azaldığını gösterir, bu yüksek sıcaklık uygulamaları için önemli bir husustur.
• Spektral Dağılım:Göreceli şiddeti dalga boyuna karşı çizer, yaklaşık 639nm civarında bir tepe ve ~20nm yarı genişlik gösterir.

4. Mekanik ve Paket Bilgisi

4.1 Paket Boyutları

Cihaz bir SMD paketi içinde bulunur. Temel boyutsal notlar şunları içerir: tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.25mm'dir. Yabancı madde sınırları (≤10 mil), mürekkep kirliliği (≤20 mil), segmentlerdeki kabarcıklar (≤10 mil), bükülme (≤%1 reflektör uzunluğu) ve plastik pim talaşı (maks 0.14mm) gibi belirli kalite kontrolleri not edilmiştir.

4.2 Pin Bağlantısı ve Devre Şeması

Ekran, iki ortak katot pini (Pin 3 ve Pin 8) ile ortak katot konfigürasyonuna sahiptir. Bu konfigürasyon genellikle çoklama sürücü şemalarında tercih edilir. Pin çıkışı şu şekildedir: Pin 1 (Anot E), Pin 2 (Anot D), Pin 3 (Ortak Katot), Pin 4 (Anot C), Pin 5 (Anot DP - Ondalık Nokta), Pin 6 (Anot B), Pin 7 (Anot A), Pin 8 (Ortak Katot), Pin 9 (Anot F), Pin 10 (Anot G). İç devre şeması, anotları ilgili pinlere bağlı ve katotları ortak katot pinlerine bağlı olan on ayrı LED segmentini (a, b, c, d, e, f, g ve sağdaki ondalık nokta DP) gösterir.

4.3 Önerilen Lehimleme Deseni

PCB tasarımı için bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanmıştır. Güvenilir lehim bağlantısı oluşumu, uygun hizalama ve reflow sırasında termal yönetim için bu desene uymak esastır.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

5.1 SMT Lehimleme Talimatları

Montaj sırasında hasarı önlemek için kritik talimatlar sağlanmıştır:

• Reflow Lehimleme (Maksimum 2 kez):Maksimum 120 saniye için 120-150°C'lik bir ön ısıtma aşaması önerilir. Reflow sırasındaki tepe sıcaklığı 260°C'yi geçmemelidir. İkinci bir reflow gerekliyse, birinci ve ikinci lehimleme işlemi arasında normal sıcaklığa soğutma işlemi zorunludur.
• El Lehimlemesi (Havya):Gerekirse, lehim havya ucu sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.
• Sınırların Önemi:Sıcaklık, süre veya reflow döngü sayısının aşılması plastik pakete zarar verebilir, LED epoksisini bozabilir veya iç tel bağlantı arızasına neden olabilir.

5.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama

Cihaz nem geçirmez paketleme ile sevk edilir. ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalıdır. Kapalı torba açıldıktan sonra, bileşenler atmosferden nem almaya başlar. Hemen kullanılmaz ve belirtilen sınırların ötesinde ortam koşullarına maruz kalırlarsa, lehimleme sırasında hızlı buhar genleşmesinin neden olduğu "patlamış mısır" veya tabakalanmayı önlemek için reflow öncesinde kurutulmalıdırlar. Kurutma koşulları belirtilmiştir: makarada iken ≥48 saat 60°C veya toplu halde iken ≥4 saat 100°C / ≥2 saat 125°C. Kurutma yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

6.1 Paketleme Özellikleri

Cihaz, otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumlu, kabartmalı taşıyıcı bant ve makaralar üzerinde tedarik edilir. Temel paketleme detayları şunları içerir:

• Taşıyıcı Bant:Siyah iletken polistiren alaşımından yapılmıştır. Boyutlar EIA-481-D standartlarına uygundur. 250mm üzerinde kavis 1mm içindedir. Kalınlık 0.30±0.05mm'dir.
• Makar Bilgisi:22 inçlik bir makara 44.5 metre bant içerir. 13 inçlik bir makara 700 adet bileşen içerir.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan/makara uçları için minimum paketleme miktarı 200 adettir.
• Öncü/Artçı Bant:Makara, makine beslemesi için bir öncü (minimum 400mm) ve artçı (minimum 40mm) içerir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

LTS-5325CKR-P, kompakt, güvenilir ve parlak bir sayısal ekran gerektiren uygulamalar için çok uygundur. Örnekler şunları içerir:

• Endüstriyel kontrol panelleri ve enstrümantasyon (örn., zamanlayıcılar, sayaçlar, sıcaklık göstergeleri).
• Tüketici cihazları (örn., mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri, klima kontrolleri).
• Otomotiv yan sanayi aksesuarları (örn., voltaj monitörleri, RPM göstergeleri).
• Tıbbi cihaz okumaları.
• Test ve ölçüm ekipmanları.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:Her segment anotu için sabit akım sürücüleri veya uygun akım sınırlayıcı dirençler kullanın. Ortak katot konfigürasyonu çoklamayı basitleştirir. Besleme gerilimi (V_CC), tipik ileri gerilim (V_F~2.6V) ve istenen segment akımı (I_F) temelinde direnç değerlerini hesaplayın. Örneğin, 5V besleme ile: 10mA sürüş için R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.6V) / 0.01A = 240Ω.
• Termal Yönetim:Akım azaltma eğrisine uyun. Yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında, güç dağılımı sınırları içinde kalmak ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için sürücü akımını buna göre azaltın.
• PCB Yerleşimi:Önerilen lehimleme desenini takip edin. Segment akımı için yeterli iz genişliği sağlayın. Diğer ısı üreten bileşenlere göre yerleşimi göz önünde bulundurun.
• Optik Entegrasyon:Gri yüzey/beyaz segment tasarımı iyi kontrast sunar. Ek difüzyon veya renk filtreleme için, herhangi bir kaplama malzemesinin baskın dalga boyunda (~631nm) yüksek geçirgenliğe sahip olduğundan emin olun.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaP kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP tabanlı LTS-5325CKR-P önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı akımda daha parlak çıktı veya daha düşük güçte eşdeğer parlaklık sağlar. Bazı beyaz ışık LED arka aydınlatmalı LCD'lere kıyasla, bu doğrudan LED segment ekranı daha geniş görüş açıları, daha yüksek kontrast ve parlak ortam ışığında daha iyi performans sunar. SMD paketi, delikli LED ekranlara kıyasla daha büyük mekanik sağlamlık ve daha kolay otomatik montaj sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Tepe dalga boyu (639nm) ile baskın dalga boyu (631nm) arasındaki fark nedir?

C1: Tepe dalga boyu, maksimum spektral emisyonun fiziksel noktasıdır. Baskın dalga boyu, insan gözü tarafından görülen algısal "renk"dir ve tam spektrumdan hesaplanır. Genellikle biraz farklılık gösterirler.

S2: Bu ekranı 3.3V mikrodenetleyici GPIO pini ile doğrudan sürebilir miyim?

C2: Doğrudan değil. GPIO pini, bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden akım sağlamalıdır. 3.3V besleme ve 2.6V V_F ile direnç üzerindeki gerilim düşümü yalnızca 0.7V'dur. 10mA akım elde etmek için 70Ω direnç gereklidir (R = 0.7V / 0.01A). Ancak, mikrodenetleyici pininin güvenle sürekli 10mA sağlayabildiğinden emin olun.

S3: Ters gerilim uygulamamam gerekiyorsa, ters akım özelliği neden önemli?

C3: Bu bir kalite ve kaçak test parametresidir. Yüksek bir ters akım, LED çip bağlantısında bir kusura işaret edebilir. Bu özellik, cihazın bütünlüğünü garanti eder.

S4: "2:1" ışık şiddeti eşleştirme oranını nasıl yorumlamalıyım?

C4: Bu, tek bir cihaz içinde, aynı koşullar altında test edildiğinde (I_F=1mA), en parlak segmentin ölçülen şiddetinin, en sönük segmentin şiddetinin iki katından fazla olmaması gerektiği anlamına gelir. Bu, görsel düzgünlüğü sağlar.

10. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: Basit bir dijital zamanlayıcı ekranı tasarlama.

Zamanlayıcının dakika ve saniyeleri (dört hane) göstermesi gerekiyor. Dört adet LTS-5325CKR-P ekran kullanılacak. Yeterli G/Ç pinine sahip bir mikrodenetleyici, çoklamalı bir sürücü şemasında kullanılacak. Dört hanedeki aynı segment harfi için tüm segment anotları (örn., tüm "A" segmentleri) birbirine bağlanacak ve bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden tek bir mikrodenetleyici pini tarafından sürülecek. Her hanenin ortak katodu, bir hane seçme anahtarı görevi gören ayrı bir mikrodenetleyici pinine bağlanacak. Mikrodenetleyici, görsel kalıcılığa güvenerek tüm hanelerin aynı anda yanıyormuş gibi görünmesini sağlamak için hızlı bir şekilde birer birer haneleri aydınlatacak şekilde döngü yapacaktır (örn., toplam 10ms'lik bir döngüde her biri 2.5ms). Bu yöntem, gerekli sürücü pin sayısını 40'tan (4 hane * 10 pin) 14'e (7 segment anotu + 1 DP + 4 ortak katot + 2 kullanılmayan) önemli ölçüde azaltır. Tasarım, kısa açık süresi boyunca segment başına tepe akımının mutlak maksimum değeri aşmamasını, ortalama akımın istenen parlaklığı sağlamasını sağlamalıdır.

11. Çalışma Prensibi

Cihaz, bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Bağlantının iç potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi AlInGaP katmanından gelen elektronlar p-tipi katmandan gelen deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme olayı, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda Süper Kırmızı. Işık, aktif bölgeden yayılır, paketin reflektör kasesi ve epoksi lensi tarafından şekillendirilerek görünür segmentleri oluşturur.

12. Teknoloji Trendleri

AlInGaP teknolojisi, kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler için olgun ve yüksek verimli bir çözümü temsil eder. Ekran teknolojisindeki mevcut trendler, daha geniş spektrum kapsamı için galyum nitrür (GaN) tabanlılar gibi daha yüksek verimli malzemelerin geliştirilmesini ve ultra yüksek çözünürlüklü doğrudan görüntü ekranları için mikro-LED'lerin entegrasyonunu içerir. Tek haneli ve küçük alfanümerik ekranlar için trend, RoHS uyumluluğu ve modern SMT montaj hatları için gerekli kurşunsuz, yüksek sıcaklık reflow işlemleriyle uyumluluğun iyileştirilmesi, daha yüksek parlaklık, daha düşük güç tüketimi ve minyatürleşme yönünde devam etmektedir. Gelişmiş plastikler ve kapsülleme malzemelerinin kullanımı, aynı zamanda uzun vadeli güvenilirliği ve nem ve UV maruziyeti gibi çevresel faktörlere karşı direnci artırır.