Техническая документация на светодиодный индикатор LTD-322KD-31 - Высота цифры 0.3 дюйма - Гиперкрасный - Прямое напряжение 2.6В

1. Обзор продукта

LTD-322KD-31 представляет собой двухразрядный семисегментный светодиодный индикаторный модуль, предназначенный для отображения числовой информации. Он характеризуется высотой цифры 0.3 дюйма (7.62 мм), обеспечивая четкие и легко читаемые символы, подходящие для различного электронного оборудования. Устройство использует полупроводниковую технологию AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для получения гиперкрасного свечения, отличающегося высокой яркостью и отличной чистотой цвета. Индикатор имеет черный лицевой экран с белыми сегментами, создавая высококонтрастное изображение, которое улучшает читаемость при различных условиях освещения. Он изготовлен с использованием специального отражающего материала, способного выдерживать высокотемпературные процессы пайки, что делает его надежным для стандартных сборочных линий. Корпус не содержит свинца и соответствует директивам RoHS.

1.1 Ключевые особенности

• Высота цифры 0.3 дюйма (7.62 мм) для четкой видимости.
• Использует светодиодные чипы AlInGaP с гиперкрасным излучением для высокой яркости и эффективности.
• Непрерывные однородные сегменты обеспечивают стабильный внешний вид символов.
• Низкое энергопотребление, подходит для устройств с батарейным питанием.
• Отличный внешний вид символов с высоким контрастом (черный экран, белые сегменты).
• Широкий угол обзора для гибкого монтажа и позиционирования пользователем.
• Высокая надежность благодаря твердотельной конструкции.
• Световой поток классифицирован (рассортирован по бинам) для согласованного соответствия характеристик.
• Корпус без содержания свинца, соответствующий экологическим нормам.

1.2 Описание устройства

The part number LTD-322KD-31 specifically denotes a duplex (dual-digit), common cathode display with a right-hand decimal point. The common cathode configuration simplifies driving circuitry, as all segment LEDs for a given digit share a common ground connection. The right-hand decimal point is integrated for displaying fractional values.

2. Механическая и упаковочная информация

2.1 Габаритные размеры корпуса

Механические контуры индикатора определены в техническом описании, все размеры указаны в миллиметрах. Ключевые размерные примечания включают:

• Общий допуск на размеры составляет ±0.25 мм, если не указано иное.
• Допуск на смещение кончика вывода составляет ±0.4 мм.
• Определены конкретные критерии качества для области сегментов: посторонние частицы ≤10 мил, загрязнение чернилами ≤20 мил, пузыри ≤10 мил.
• Изгиб отражателя ограничен 1% от его длины.
• Для оптимальной сборки рекомендуется диаметр отверстия печатной платы (PCB) 1.0 мм.

2.2 Внешний вид и идентификация полярности

Индикатор имеет черный лицевой экран. Четыре стороны корпуса окрашены в черный цвет чернилами, в то время как одна конкретная сторона окрашена черной ручкой, что создает небольшое визуальное отличие. Эта сторона служит физическим маркером для определения полярности или ориентации во время сборки. Соединения выводов четко определены для предотвращения неправильной установки.

3. Электрические и оптические характеристики

3.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность на сегмент: 70 мВт
• Пиковый прямой ток на сегмент: 90 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0.1 мс)
• Постоянный прямой ток на сегмент: 25 мА (с линейным снижением на 0.33 мА/°C выше 25°C)
• Диапазон рабочих температур: от -35°C до +85°C
• Диапазон температур хранения: от -35°C до +85°C
• Условия пайки: 265 ±5°C в течение 5 секунд, при этом жало паяльника должно располагаться на 1/16 дюйма ниже плоскости установки.

3.2 Электрические/оптические характеристики

Это типичные рабочие параметры, измеренные при Ta=25°C.

• Средняя сила света на сегмент (IV):
  • МИН: 320 мккд, ТИП: 900 мккд при IF=1мА
  • ТИП: 11700 мккд при IF=10мА
• Пиковая длина волны излучения (λp): 650 нм (при IF=20мА)
• Полуширина спектральной линии (Δλ): 20 нм (при IF=20мА)
• Доминирующая длина волны (λd): 639 нм (допуск ±1 нм) (при IF=20мА)
• Прямое напряжение на чип (VF): ТИП 2.6В, диапазон от 2.1В до 2.6В (допуск ±0.1В) (при IF=20мА)
• Обратный ток на сегмент (IR): МАКС 100 мкА (при VR=5В) - Примечание: Это только для тестирования, не для непрерывной работы.
• Коэффициент соответствия силы света: МАКС 2:1 (между сегментами в аналогичной световой области при IF=1мА)
• Спецификация паразитной засветки (перекрестных помех): ≤ 2.5%

3.3 Распределение по диапазонам бинов (система сортировки)

Сила света светодиодов классифицируется по бинам для обеспечения согласованности в пределах производственной партии. Коды бинов (F, G, H, J, K) соответствуют конкретным минимальным и максимальным значениям силы света в микроканделах (мккд), каждый с допуском ±15%. Это позволяет разработчикам выбирать индикаторы с согласованными уровнями яркости.

4. Внутренняя схема и конфигурация выводов

4.1 Схема внутренней цепи

Индикатор имеет внутреннюю схему, где каждый из семи сегментов (от A до G) и десятичная точка (DP) в каждом разряде представляет собой отдельный светодиод. Катоды всех сегментов для Разряда 1 соединены вместе с общим выводом, и аналогично для Разряда 2. Это формирует конфигурацию с общим катодом для каждого разряда.

4.2 Таблица соединений выводов

Устройство имеет 10-выводную конфигурацию. Распиновка следующая:

• Вывод 1: Анод G (Сегмент G)
• Вывод 2: Нет соединения (N/C)
• Вывод 3: Анод A (Сегмент A)
• Вывод 4: Анод F (Сегмент F)
• Вывод 5: Общий катод для Разряда 2
• Вывод 6: Анод D (Сегмент D)
• Вывод 7: Анод E (Сегмент E)
• Вывод 8: Анод C (Сегмент C)
• Вывод 9: Анод B (Сегмент B)
• Вывод 10: Общий катод для Разряда 1

Такое расположение позволяет использовать мультиплексированное управление, при котором два разряда подсвечиваются попеременно с высокой частотой, создавая впечатление одновременного свечения обоих.

5. Рекомендации по применению и меры предосторожности

5.1 Предназначение и соображения по проектированию

Данный индикатор предназначен для обычного электронного оборудования, включая офисную технику, устройства связи и бытовые приборы. Для применений, требующих исключительной надежности, где отказ может поставить под угрозу безопасность (например, авиация, медицинские системы), требуется консультация перед использованием. Ключевые соображения по проектированию включают:

• Схема управления:Настоятельно рекомендуется использование стабилизации тока для обеспечения стабильного светового потока и долговечности. Схема должна быть спроектирована с учетом всего диапазона прямого напряжения (VF: от 2.1В до 2.6В), чтобы гарантировать подачу целевого тока управления при любых условиях.
• Управление током и температурой:Эксплуатация индикатора при токе или температуре окружающей среды выше рекомендуемых приведет к ускоренной деградации светового потока и возможному преждевременному отказу. Ток управления должен быть снижен для более высоких температур окружающей среды.
• Защитные схемы:Схема управления должна включать защиту от обратных напряжений и переходных скачков напряжения, которые могут возникать при включении или выключении питания, так как они могут повредить светодиодные чипы.
• Избегание обратного смещения:Следует избегать непрерывного обратного смещения, так как это может вызвать миграцию металла внутри полупроводника, увеличивая ток утечки или вызывая короткие замыкания.

5.2 Меры предосторожности при сборке и обращении

• Пайка:Строго соблюдайте указанные условия пайки (265°C ±5°C в течение 5 секунд). Температура самого корпуса индикатора не должна превышать предельные параметры во время сборки.
• Механическое напряжение:Не прикладывайте аномальную силу к корпусу индикатора во время сборки. Используйте соответствующие инструменты и методы.
• Условия окружающей среды:Избегайте резких изменений температуры окружающей среды, особенно в условиях высокой влажности, чтобы предотвратить образование конденсата на поверхности светодиода, что может повлиять на производительность или вызвать повреждение.
• Хранение:Храните в указанном диапазоне температур (от -35°C до +85°C). Дополнительные примечания по условиям хранения предостерегают от сред, которые могут привести к проникновению влаги или механическому напряжению.
• Взаимодействие с лицевой панелью/фильтром:Если на поверхность индикатора нанесена печатная пленка или узорчатый фильтр с использованием клейкого слоя, не рекомендуется допускать плотного контакта этой стороны с лицевой панелью или крышкой. Давление или трение могут вызвать смещение пленки с исходного положения.

6. Анализ производительности и техническое сравнение

6.1 Анализ кривых производительности

Хотя в техническом описании приведены ссылки на конкретные графические кривые, типичные характеристики светодиодов AlInGaP с гиперкрасным излучением можно вывести:

• Кривая IV (Ток-Напряжение):Обладает стандартной диодной характеристикой с прямым напряжением, обычно около 2.6В при 20мА. Кривая относительно крутая, что указывает на хорошую проводимость после достижения напряжения включения.
• Сила света в зависимости от тока (LI-I):Световой выход увеличивается сверхлинейно с током на низких уровнях, становясь более линейным при более высоких токах. Работа при 10мА обеспечивает значительно более высокую яркость, чем при 1мА, как указано в спецификациях.
• Зависимость от температуры:Прямое напряжение (VF) имеет отрицательный температурный коэффициент (уменьшается с повышением температуры). Сила света обычно уменьшается при повышении температуры перехода, поэтому управление температурой и снижение тока имеют критическое значение.
• Спектральное распределение:Пиковая длина волны 650 нм и доминирующая длина волны 639 нм помещают этот светодиод в область темно-красного/гиперкрасного спектра. Узкая полуширина спектра (20 нм) указывает на хорошую чистоту цвета.

6.2 Отличия от других технологий

По сравнению со старыми светодиодами на основе GaAsP или стандартными красными GaP, технология AlInGaP предлагает несколько преимуществ:

• Более высокая эффективность и яркость:AlInGaP обеспечивает превосходную световую отдачу, что приводит к более высокому световому потоку при том же токе управления.
• Лучшая температурная стабильность:Хотя все еще чувствительна к температуре, AlInGaP, как правило, лучше сохраняет производительность при повышенных температурах по сравнению со старыми технологиями.
• Превосходный цвет:Гиперкрасный цвет часто воспринимается как более яркий и насыщенный.
• Использование непрозрачной подложки GaAs помогает направлять свет вперед, улучшая общую эффективность по сравнению с некоторыми конструкциями с прозрачной подложкой.

7. Типичные сценарии применения и пример проектирования

7.1 Сценарии применения

LTD-322KD-31 идеально подходит для любого устройства, требующего компактного, яркого и надежного цифрового дисплея. Распространенные области применения включают:

• Контрольно-измерительное оборудование (мультиметры, источники питания).
• Потребительская электроника (аудиоусилители, радиобудильники, кухонные приборы).
• Панели управления промышленного оборудования и таймеры.
• Торговые терминалы и калькуляторы.
• Автомобильные аксессуары послепродажного обслуживания (например, мониторы напряжения).

7.2 Пример проектирования: Схема мультиплексированного управления

Типичная конструкция использует микроконтроллер для управления этим индикатором в мультиплексированной конфигурации. Микроконтроллер будет иметь два набора из 8 выходов (7 сегментов + десятичная точка), подключенных к анодам сегментов (выводы 1,3,4,6,7,8,9 и анод десятичной точки, если используется). Два дополнительных вывода микроконтроллера, настроенных как открытый сток или подключенных через транзисторы, будут управлять выводами общего катода (5 и 10). Программная процедура будет:

1. Отключить оба драйвера общего катода.
2. Вывести шаблон сегментов для Разряда 1 на линии сегментов.
3. Кратковременно включить (заземлить) общий катод для Разряда 1.
4. После короткой задержки (например, 5-10 мс) отключить катод Разряда 1.
5. Вывести шаблон сегментов для Разряда 2.
6. Кратковременно включить общий катод для Разряда 2.
7. Повторять цикл с частотой, достаточно высокой, чтобы избежать видимого мерцания (обычно >60 Гц).

Токоограничивающие резисторы требуются последовательно с каждой линией анода сегмента. Их значение рассчитывается на основе напряжения питания (Vcc), прямого напряжения светодиода (VF ~2.6В) и желаемого тока сегмента (например, 10мА для высокой яркости): R = (Vcc - VF) / I_сегмента. Вместо резисторов можно использовать микросхему драйвера постоянного тока для более точного и стабильного управления яркостью.

8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

8.1 Какова цель сортировки силы света по бинам?

Сортировка по бинам обеспечивает согласованность в пределах производственной партии. При использовании нескольких индикаторов в одном продукте (например, многоразрядной панели) указание одного и того же кода бина гарантирует, что все разряды будут иметь близко согласованную яркость, предотвращая ситуацию, когда некоторые цифры выглядят тусклее или ярче других.

8.2 Можно ли управлять этим индикатором от источника постоянного напряжения?

Не рекомендуется. Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. Их прямое напряжение имеет допуск и изменяется в зависимости от температуры. Источник постоянного напряжения с последовательным резистором является распространенным приближением, но для оптимальной производительности и долговечности, особенно в широком диапазоне температур, настоящий драйвер постоянного тока является предпочтительным.

8.3 Почему существует вывод "Нет соединения"?

10-выводный корпус, вероятно, является стандартным форм-фактором. Вывод 2 оставлен как "Нет соединения" (N/C) в этой конкретной модификации устройства. Его не следует подключать к какой-либо цепи на печатной плате.

8.4 Как интерпретировать "Спецификацию паразитной засветки ≤ 2.5%"?

Паразитная засветка относится к нежелательному свечению сегмента, который должен быть выключен, вызванному током утечки или емкостной связью от соседних активных сегментов. Значение ≤2.5% означает, что сила света "выключенного" сегмента не должна превышать 2.5% от силы света полностью "включенного" сегмента в заданных условиях, обеспечивая хороший контраст между активными и неактивными сегментами.

8.5 Что означает "Гиперкрасный" по сравнению со стандартным красным?

Гиперкрасный обычно обозначает светодиод с доминирующей длиной волны, превышающей таковую у стандартных красных светодиодов, часто в диапазоне 630-660 нм. Он выглядит как более глубокий, насыщенный красный цвет. Доминирующая длина волны LTD-322KD-31, равная 639 нм, попадает в эту категорию, обеспечивая высокое визуальное воздействие и хорошую производительность в приложениях, где важна цветовая дифференциация.