Техническая спецификация светодиодного индикатора LTD-322JF - Высота цифры 0.3 дюйма - Жёлто-оранжевый цвет - Прямое напряжение 2.6В - Технический документ

1. Обзор продукта

LTD-322JF — это высокопроизводительный семисегментный светодиодный индикаторный модуль, предназначенный для применений, требующих чёткого и яркого цифрового отображения. Его основная функция — обеспечение высокочитаемого цифрового дисплея в компактном форм-факторе.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Данное устройство разработано с рядом ключевых преимуществ, делающих его подходящим для различных промышленных, коммерческих и измерительных применений. Его основные сильные стороны включают высокую яркость и отличную контрастность, обеспечивающие читаемость даже в условиях яркого освещения. Широкий угол обзора позволяет чётко видеть дисплей с различных позиций. Кроме того, он обладает надёжностью твердотельного устройства, что означает отсутствие движущихся частей, длительный срок службы и минимальное техническое обслуживание. Низкое энергопотребление делает его энергоэффективным. Целевой рынок включает контрольно-измерительное оборудование, промышленные панели управления, медицинские приборы, автомобильные приборные панели и бытовую технику, где критически важна надёжная цифровая индикация.

2. Подробный анализ технических характеристик

В данном разделе представлен детальный объективный анализ ключевых технических параметров устройства, определённых в спецификации.

2.1 Фотометрические и оптические характеристики

Оптические характеристики являются центральными для функциональности дисплея. Устройство использует полупроводниковый материал AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), выращенный на непрозрачной подложке GaAs, что обеспечивает характерное жёлто-оранжевое свечение. Типичная средняя сила света (Iv) составляет от 320 до 800 микрокандел (мккд) при прямом токе (IF) 1 мА. Этот параметр определяет воспринимаемую яркость. Пиковая длина волны излучения (λp) обычно составляет 611 нанометров (нм), а доминирующая длина волны (λd) — 605 нм, что точно определяет жёлто-оранжевую цветовую точку. Полуширина спектральной линии (Δλ) равна 17 нм, что указывает на относительно чистое, насыщенное цветовое излучение. Соответствие силы света между сегментами задано с максимальным соотношением 2:1, что обеспечивает равномерный внешний вид цифры.

2.2 Электрические параметры

Электрические характеристики определяют условия работы и требования к питанию. Прямое напряжение (VF) на сегмент обычно составляет 2.6 Вольта, максимум 2.6 В при испытательном токе 20 мА. Это критический параметр для проектирования схемы ограничения тока. Абсолютные максимальные параметры задают пределы безопасной работы: непрерывный прямой ток на сегмент — 25 мА, а рассеиваемая мощность на сегмент не должна превышать 70 мВт. Коэффициент снижения номинала 0.33 мА/°C применяется для непрерывного тока при температуре окружающей среды выше 25°C. Устройство может выдерживать обратное напряжение (VR) до 5 Вольт на сегмент, а обратный ток (IR) составляет максимум 100 мкА при этом напряжении.

2.3 Тепловые и экологические характеристики

Надёжность в различных условиях окружающей среды имеет решающее значение. Устройство рассчитано на рабочий диапазон температур от -35°C до +85°C. Диапазон температур хранения идентичен. Такой широкий диапазон обеспечивает функциональность в суровых условиях. Критическим параметром сборки является температура пайки: устройство может выдерживать максимум 260°C в течение не более 3 секунд, измеряемое на расстоянии 1.6 мм ниже плоскости установки корпуса. Эта информация жизненно важна для определения профиля оплавления при сборке печатной платы.

3. Система сортировки и категоризации

В спецификации явно указано, что устройства \"категоризированы по силе света\". Это указывает на процесс сортировки, при котором изделия сортируются и маркируются на основе измеренной светоотдачи в стандартных условиях испытаний (обычно IF=1 мА). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты с согласованными уровнями яркости для своего применения, предотвращая заметные различия в интенсивности свечения между разными экземплярами или производственными партиями. Хотя конкретные коды категорий не детализированы в данном отрывке, эта практика обеспечивает согласованность продукции.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации упоминаются \"Типичные электрические / оптические характеристические кривые\". Хотя конкретные графики не приведены в тексте, стандартные кривые для таких устройств обычно включают:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает нелинейную зависимость, критически важную для определения требуемого напряжения питания для заданного тока.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой поток увеличивается с ростом тока, вплоть до максимальных номинальных пределов.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает снижение светового потока с ростом температуры, что важно для применений при высоких температурах.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, визуально подтверждающий пиковую и доминирующую длины волн, а также ширину спектра.

Эти кривые необходимы для детального проектирования схем и понимания работы в нестандартных условиях.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Физические размеры и конфигурация

Устройство имеет высоту цифры 0.3 дюйма (7.62 мм). Габаритные размеры приведены на чертеже (упоминается, но не показан в тексте), все размеры указаны в миллиметрах со стандартными допусками ±0.25 мм, если не указано иное. Физическая конструкция включает чёрный лицевой экран с белыми сегментами, что значительно повышает контрастность, когда светодиоды выключены, улучшая общую читаемость.

5.2 Подключение выводов и внутренняя схема

LTD-322JF является дуплексным индикатором с общим катодом, что означает наличие двух цифр (Цифра 1 и Цифра 2) с раздельно подключёнными катодами. Распиновка следующая: Вывод 1: Анод G, Вывод 3: Анод A, Вывод 4: Анод F, Вывод 5: Общий катод (Цифра 2), Вывод 6: Анод D, Вывод 7: Анод E, Вывод 8: Анод C, Вывод 9: Анод B, Вывод 10: Общий катод (Цифра 1). Выводы 2 и позиция для вывода 11 обозначены как \"Нет соединения\" или \"Вывод отсутствует\". Внутренняя схема показывает стандартную компоновку семи сегментов плюс десятичная точка, с отдельными анодами для каждого сегмента и общими катодами для каждой цифры, что позволяет использовать мультиплексированное управление.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Как упоминалось в абсолютных максимальных параметрах, критическим параметром для сборки является термостойкость при пайке. Компонент может выдерживать пиковую температуру 260°C в течение максимум 3 секунд, измеренную в точке на 1.6 мм ниже корпуса. Это определяет верхний предел для стандартного профиля бессвинцовой пайки оплавлением. Разработчики и сборщики должны гарантировать, что тепловой профиль не превышает этот предел, чтобы предотвратить повреждение светодиодных кристаллов или внутренних проводных соединений. Во время сборки всегда следует соблюдать надлежащие процедуры обращения с ЭСР (электростатическим разрядом).

7. Рекомендации по применению

7.1 Типичные сценарии применения

Сочетание высокой яркости, контрастности, широкого угла обзора и надёжности делает LTD-322JF идеальным для:

• Промышленные системы управления:Панельные измерители, индикаторы процессов, дисплеи таймеров.
• Контрольно-измерительное оборудование:Мультиметры, частотомеры, источники питания.
• Автомобильная вторичная комплектация:Приборы, дисплеи диагностических инструментов.
• Бытовая техника:Микроволновые печи, стиральные машины, аудиоаппаратура.
• Медицинские приборы:Портативные мониторы, диагностическое оборудование (где конкретный цвет может быть выбран для лучшей чёткости).

7.2 Соображения при проектировании

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательные токоограничивающие резисторы для каждого анода сегмента. Значение резистора рассчитывается на основе напряжения питания (Vcc), прямого напряжения светодиода (Vf ~2.6В) и желаемого прямого тока (например, 10-20 мА для хорошей яркости). Формула: R = (Vcc - Vf) / If.
• Мультиплексирование:Для многоразрядных индикаторов, подобных этому, мультиплексирование является стандартной техникой управления. Это включает последовательное включение общего катода одной цифры за раз при подаче данных сегментов для этой цифры. Это значительно сокращает количество требуемых выводов ввода/вывода микроконтроллера.
• Рассеиваемая мощность:Убедитесь, что рассчитанная мощность на сегмент (Vf * If) не превышает 70 мВт, особенно при высоких температурах окружающей среды, где применяется снижение номинала.
• Угол обзора:Размещайте дисплей с учётом его широкого угла обзора, чтобы максимизировать видимость для конечного пользователя.

8. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со старыми технологиями, такими как стандартные красные светодиоды на основе GaAsP или GaP, материал AlInGaP, используемый в LTD-322JF, предлагает значительно более высокую световую отдачу, что обеспечивает большую яркость при том же токе управления. Жёлто-оранжевый цвет (605-611 нм) может обеспечивать лучшее воспринимаемое яркость и контрастность для человеческого глаза в определённых условиях освещения по сравнению с тёмно-красным. По сравнению с синими или белыми светодиодами с люминофорным преобразованием, устройства на основе AlInGaP обычно имеют более узкий спектральный выход и более высокую эффективность для своего конкретного цвета. Высота цифры 0.3 дюйма помещает его в распространённую категорию размеров для панельных дисплеев, предлагая хороший баланс между читаемостью и требованиями к пространству.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какова цель примечания \"категоризированы по силе света\"?

О: Это означает, что светодиоды сортируются (категоризируются) на основе их светового потока. Вы можете заказывать компоненты из определённой категории яркости, чтобы обеспечить согласованность всех дисплеев в вашем продукте.

В: Могу ли я управлять этим дисплеем напрямую от микроконтроллера на 5В?

О: Нет. Вы должны использовать токоограничивающие резисторы. Прямое подключение источника 5В к аноду светодиода вызовет чрезмерный ток и разрушит сегмент. Рассчитайте значение резистора, как описано в соображениях по проектированию.

В: Что означает \"дуплексный общий катод\" для управления дисплеем?

О: Это означает, что две цифры используют общие аноды сегментов, но имеют отдельные выводы катодов. Это позволяет использовать мультиплексирование: включить катод Цифры 1 и зажечь её сегменты, затем выключить его, включить катод Цифры 2 и зажечь её сегменты, и быстро повторять. Человеческий глаз воспринимает обе цифры как постоянно горящие.

В: Десятичная точка включена?

О: Внутренняя схема и описание выводов (Анод DP) указывают на наличие сегмента десятичной точки, которым можно управлять независимо, как и основными сегментами (A-G).

10. Пример проекта и использования

Сценарий: Проектирование простого двухразрядного термометра.Микроконтроллер считывает данные с датчика температуры. Значение (от 0 до 99) необходимо отобразить. LTD-322JF выбран за свою чёткость и простоту использования. В проекте используется 8 выводов микроконтроллера: 7 для анодов сегментов (A-G, DP опционально) и 1 для катодов цифр (с использованием транзистора для стока более высокого суммарного тока катода). Прошивка реализует мультиплексирование, обновляя дисплей 50-100 раз в секунду, чтобы избежать мерцания. Токоограничивающие резисторы установлены на каждой из 7 линий сегментов. Чёрный лицевой экран дисплея обеспечивает отличную контрастность на фоне приборной панели, когда дисплей выключен.

11. Введение в принцип технологии

Основная технология основана на системе полупроводникового материала AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия). При прямом смещении электроны и дырки инжектируются в активную область светодиодного кристалла, где они рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав алюминия, индия, галлия и фосфора в кристаллической решётке определяет энергию запрещённой зоны, которая напрямую соответствует длине волны (цвету) излучаемого света. Для LTD-322JF этот состав настроен на генерацию фотонов в диапазоне 605-611 нм, воспринимаемом как жёлто-оранжевый. Использование непрозрачной подложки GaAs помогает направлять свет через верхнюю часть устройства, улучшая общую эффективность извлечения света по сравнению с некоторыми старыми конструкциями.

12. Отраслевые тенденции и контекст

Технология AlInGaP представляет собой зрелое и высокооптимизированное решение для высокоярких красных, оранжевых, янтарных и жёлтых светодиодов. Она является доминирующим материалом для этих цветов в индикаторных и дисплейных применениях на протяжении десятилетий благодаря своей высокой эффективности и надёжности. Современные тенденции в технологии дисплеев для потребительской электроники определяются полноцветными пиксельными решениями, такими как OLED и микро-светодиоды. Однако для специализированных, низкосложных цифровых и алфавитно-цифровых дисплеев, требующих высокой надёжности, широкого рабочего диапазона температур и длительного срока службы — особенно в промышленном, автомобильном и бытовом секторах — устройства, подобные LTD-322JF, остаются весьма актуальными. Тенденция здесь заключается в достижении ещё более высокой эффективности и, возможно, интеграции электроники драйверов в корпус дисплея (\"интеллектуальные дисплеи\"), хотя базовая семисегментная форма продолжает широко использоваться.