LTP-3862JS Техническая спецификация 0.3-дюймового 17-сегментного буквенно-цифрового светодиодного индикатора - Высота цифры 7.62 мм - Желтый (587 нм) - Прямое напряжение 2.6 В

1. Обзор продукта

LTP-3862JS — это высокопроизводительный двухразрядный буквенно-цифровой дисплейный модуль, разработанный для применений, требующих четкого и яркого отображения символов. Его основная функция — отображение буквенно-цифровых символов (букв и цифр) с использованием 17-сегментной конфигурации на разряд, что обеспечивает большую гибкость по сравнению со стандартными 7-сегментными индикаторами. Ключевое преимущество этого устройства заключается в использовании передовых светодиодных чипов AS-AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), выращенных на подложке GaAs, которые известны своей высокой эффективностью и отличной чистотой цвета в желтом спектре. Индикатор имеет черный корпус с белыми сегментами, обеспечивая высокую контрастность для оптимальной читаемости. Его целевой рынок включает панели управления промышленного оборудования, контрольно-измерительные приборы, медицинские устройства, приборы и любые встраиваемые системы, где требуется компактная, надежная и яркая буквенно-цифровая индикация.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Фотометрические и оптические характеристики

Оптические характеристики являются центральными для функциональности дисплея. При стандартном испытательном токе 1 мА на сегмент средняя сила света (Iv) составляет от минимум 320 мккд до типичного значения 800 мккд. Такая высокая яркость обеспечивает видимость в различных условиях окружающего освещения. Устройство излучает желтый свет с доминирующей длиной волны (λd) 587 нанометров (нм) и пиковой длиной волны излучения (λp) 588 нм, измеренными при токе накачки 20 мА. Полуширина спектральной линии (Δλ) составляет 15 нм, что указывает на относительно чистый и насыщенный желтый цвет. Ключевым параметром для однородности дисплея является коэффициент соответствия силы света, который указан как максимум 2:1. Это означает, что разница в яркости между самым ярким и самым тусклым сегментом в одинаковых условиях не превысит коэффициент два, что способствует единообразному визуальному восприятию всех символов.

2.2 Электрические и тепловые параметры

Электрические характеристики определяют границы работы и требования к питанию. Абсолютные максимальные характеристики задают пределы безопасной работы: рассеиваемая мощность на сегмент составляет 70 мВт, пиковый прямой ток на сегмент (при 1 кГц, скважность 10%) — 60 мА, а непрерывный прямой ток на сегмент — 25 мА при 25°C. Этот ток линейно снижается на 0.33 мА на градус Цельсия выше 25°C, что является критически важным соображением для теплового менеджмента в конструкции приложения. Максимальное обратное напряжение на сегмент — 5В. В типичных рабочих условиях (I_F=20 мА), прямое напряжение (V_F) на сегмент варьируется от 2.0В до 2.6В. Обратный ток (I_R) составляет максимум 100 мкА при полном обратном напряжении 5В. Устройство рассчитано на рабочий и температурный диапазон хранения от -35°C до +85°C, что делает его пригодным для широкого спектра условий окружающей среды.

3. Система сортировки и категоризации

В спецификации явно указано, что устройства "категоризированы по световому потоку". Это означает, что модули LTP-3862JS сортируются (биннинг) на основе измеренной светоотдачи в стандартных условиях тестирования. Этот процесс обеспечивает получение клиентами индикаторов с одинаковым уровнем яркости. Хотя конкретные коды биннинга или диапазоны интенсивности в данном отрывке не детализированы, типичная категоризация для таких дисплеев включает их группировку по различным градациям яркости (например, стандартная яркость, высокая яркость). Конструкторам следует обратиться к полной документации производителя по биннингу, чтобы выбрать подходящий класс для своих конкретных требований к контрастности и видимости, особенно при использовании нескольких индикаторов в одном изделии.

4. Анализ кривых производительности

В спецификации упоминаются "Типичные электрические / оптические характеристические кривые", которые необходимы для детальной проектной работы. Хотя конкретные графики в тексте не приведены, эти кривые обычно включают:
Зависимость прямого тока от прямого напряжения (I-V кривая):Этот график показывает взаимосвязь между током, протекающим через сегмент светодиода, и напряжением на нем. Она нелинейна, и кривая помогает разработчикам выбрать подходящее значение токоограничивающего резистора для достижения желаемой яркости, оставаясь в пределах электрических характеристик.
Зависимость светового потока от прямого тока:Эта кривая иллюстрирует, как светоотдача увеличивается с ростом тока накачки. Обычно она линейна в определенном диапазоне, но насыщается при более высоких токах. Эта информация имеет решающее значение для схем диммирования с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Зависимость светового потока от температуры окружающей среды:Этот график показывает, как светоотдача уменьшается с ростом температуры перехода светодиода. Понимание этого снижения номинальных характеристик жизненно важно для приложений, работающих при высоких температурах окружающей среды, чтобы обеспечить достаточную яркость дисплея.

5. Механическая информация и данные о корпусе

LTP-3862JS — это выводной дисплейный корпус. Предоставленная диаграмма "Габаритные размеры" (детали в миллиметрах) имеет решающее значение для разводки печатной платы (ПП). Индикатор имеет 20 выводов, расположенных в два ряда. Габаритный чертеж включает общую длину, ширину и высоту корпуса, расстояние между выводами (шаг), расстояние между рядами выводов и плоскость установки. Допуски для всех размеров составляют ±0.25 мм, если не указано иное. Распиновка четко определена: выводы 4 и 10 служат общими анодами для Разряда 1 и Разряда 2 соответственно. Все остальные выводы (кроме вывода 14, который не подключен) являются катодами для конкретных сегментов (от A до U, DP). Примечание "Rt. Hand Decimal" в описании детали указывает на наличие правой десятичной точки, которая управляется через катодный вывод DP.

6. Рекомендации по пайке и сборке

В спецификации указаны конкретные условия пайки для предотвращения повреждения светодиодных компонентов во время сборки. Рекомендуемое условие — пайка при 260°C не более 3 секунд, с оговоркой, что это применяется к точке на 1/16 дюйма (примерно 1.59 мм) ниже плоскости установки индикатора. Это стандартное руководство по волновой или ручной пайке, предназначенное для ограничения тепла, передаваемого на чувствительные светодиодные чипы и пластиковый корпус. Для процессов пайки оплавлением следует использовать совместимую паяльную пасту и профиль, который не превышает максимальную температуру хранения корпуса устройства 85°C. Также подразумевается правильное обращение для предотвращения электростатического разряда (ЭСР), как и со всеми полупроводниковыми устройствами.

7. Внутренняя схема и подключение выводов

"Схема внутренних соединений" и таблица "Подключение выводов" являются основополагающими для понимания того, как управлять дисплеем. LTP-3862JS используетмультиплексную конфигурацию с общим анодом. Это означает, что все аноды сегментов для Разряда 1 соединены вместе с выводом 4, а все аноды для Разряда 2 соединены с выводом 10. Катод каждого отдельного сегмента (например, сегмента A, B, C) выведен на отдельный вывод и является общим для обоих разрядов. Чтобы зажечь конкретный сегмент на конкретном разряде, разработчик должен:
1. Подать положительное напряжение (через токоограничивающий резистор) на общий анодный вывод нужного разряда (4 или 10).
2. Замкнуть ток на землю через катодный вывод, соответствующий нужному сегменту.
Эта техника мультиплексирования позволяет управлять 34 сегментами (по 17 на разряд) всего с 20 выводами, значительно сокращая количество требуемых выводов ввода/вывода от управляющего микроконтроллера. Время переключения между двумя разрядами должно быть достаточно быстрым, чтобы избежать видимого мерцания, обычно выше 60 Гц.

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Типичные сценарии применения

Этот дисплей идеально подходит для любой встраиваемой системы, требующей компактного двухсимвольного отображения. Распространенные области применения включают: цифровые мультиметры и токоизмерительные клещи, частотомеры, контроллеры процессов (отображение уставок или значений), блоки питания, дисплеи статуса коммуникационного оборудования, автомобильные диагностические инструменты и лабораторные приборы.

8.2 Критические соображения при проектировании

• Ограничение тока:Внешние токоограничивающие резисторы обязательны для каждой катодной линии или линии общего анода, чтобы предотвратить превышение максимального непрерывного прямого тока и установить желаемую яркость. Значение резистора рассчитывается по формуле R = (V_{питания}- V_F) / I_F.
• Схема мультиплексного управления:Требуется микроконтроллер с достаточным количеством выводов ввода/вывода или внешняя микросхема драйвера (например, специализированный драйвер светодиодного дисплея или сдвиговый регистр с выходами на высокий ток) для обработки мультиплексирования.
• Тепловой менеджмент:В условиях высоких температур или при работе на более высоких токах убедитесь, что рассеиваемая мощность на сегмент не превышает 70 мВт. Учитывайте кривую снижения номинальных характеристик для прямого тока.
• Угол обзора:Функция "Широкий угол обзора" является преимуществом, но печатная плата должна быть установлена так, чтобы оптимальное направление обзора дисплея совпадало с типичной линией взгляда конечного пользователя.

9. Техническое сравнение и дифференциация

LTP-3862JS выделяется несколькими ключевыми особенностями. По сравнению со старой технологией, такой как стандартные светодиоды GaAsP или GaP, материаловая система AlInGaP предлагает значительно более высокую световую эффективность, что приводит к более ярким дисплеям при меньших токах. 17-сегментная архитектура обеспечивает настоящую буквенно-цифровую возможность, в отличие от 7-сегментных индикаторов, которые ограничены в символах, которые они могут четко отображать. Черный корпус с белыми сегментами повышает коэффициент контрастности, улучшая читаемость при ярком окружающем свете по сравнению с дисплеями с серым или прозрачным корпусом. Мультиплексная схема с общим анодом предлагает хороший баланс между сокращением количества выводов и сложностью драйвера, делая ее более эффективной, чем статическая (немультиплексная) схема управления, которая потребовала бы гораздо больше выводов ввода/вывода.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Как рассчитать значение резистора для сегмента?
О: Используйте закон Ома: R = (V_CC- V_F) / I_F. Для питания 5В, типичного V_F2.3В и желаемого I_F10 мА: R = (5 - 2.3) / 0.01 = 270 Ом. Всегда используйте максимальное V_Fиз спецификации (2.6В) для консервативного проектирования, чтобы гарантировать, что ток не превысит пределы.

В: Могу ли я управлять этим дисплеем с помощью источника постоянного тока вместо резистора?
О: Да, источник постоянного тока является отличным методом для управления светодиодами, так как он обеспечивает постоянную яркость независимо от незначительных вариаций V_Fмежду сегментами или с температурой. Он часто используется в более сложных конструкциях.

В: Что означает "мультиплексный общий анод" для моего программного обеспечения?
О: Ваше программное обеспечение должно быстро переключаться между включением Разряда 1 и Разряда 2. Пока анод Разряда 1 активен, вы устанавливаете катодные паттерны для сегментов, которые хотите зажечь на Разряде 1. Затем вы переключаетесь на анод Разряда 2 и устанавливаете катодные паттерны для Разряда 2. Этот цикл должен повторяться достаточно быстро, чтобы создать устойчивое изображение (>>60 Гц).

В: Сила света указана при 1 мА, но я хочу управлять им при 20 мА. Насколько ярче он будет?
О: Яркость светодиода примерно линейна с током в определенном диапазоне. Работа при 20 мА может дать примерно в 20 раз большую силу света, чем при испытательном условии 1 мА, но вы должны обратиться к кривой зависимости I_Vот I_Fдля точности и убедиться, что не превышаете абсолютные максимальные характеристики.

11. Практический пример проектирования и использования

Рассмотрим проектирование простого двухразрядного дисплея вольтметра. Микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) считывает напряжение. Программное обеспечение преобразует это значение в две десятичные цифры (например, "12"). Оно использует таблицу поиска для преобразования каждой цифры (0-9) в правильный катодный паттерн для 17 сегментов, чтобы сформировать эту цифру. Затем микроконтроллер использует два своих вывода ввода/вывода в качестве линий выбора разряда (подключенных к общим анодам через транзисторы, так как выводы МК, вероятно, не могут обеспечить достаточный ток) и использует до 17 других выводов ввода/вывода (или меньшее количество с внешними сдвиговыми регистрами) для управления катодами сегментов. Код входит в цикл, который: включает транзистор для анода разряда десятков, выводит катодный паттерн для цифры "1\"