Техническая спецификация светодиодного индикатора LTD-6740KD-06J - высота цифры 0.56 дюйма - AlInGaP гиперкрасный - прямое напряжение 2.6В - мощность 70мВт

1. Обзор продукта

LTD-6740KD-06J представляет собой двухразрядный семисегментный модуль светодиодного индикатора (LED). Его основная функция — обеспечение четкого, легко читаемого числового отображения в различных электронных устройствах. Основная технология использует полупроводниковый материал AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для получения гиперкрасного свечения. Эта материальная система, выращенная на непрозрачной подложке GaAs, известна своей высокой эффективностью и яркостью в красной области спектра. Устройство имеет серую лицевую панель с белой маркировкой сегментов, что обеспечивает высококонтрастный внешний вид, идеальный для пользовательских интерфейсов.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Индикатор разработан с учетом нескольких ориентированных на пользователя и производительность особенностей:

• Высота цифры:0.56 дюйма (14.22 мм), обеспечивает отличную видимость.
• Равномерность сегментов:Непрерывное и равномерное свечение каждого сегмента гарантирует однородный внешний вид символов.
• Энергоэффективность:Низкое энергопотребление, что делает его подходящим для устройств с питанием от батарей или энергосберегающих приложений.
• Оптические характеристики:Высокая яркость и высокий коэффициент контрастности улучшают читаемость при различных условиях окружающего освещения.
• Угол обзора:Широкий угол обзора позволяет считывать информацию с дисплея под разными углами.
• Надежность:Полупроводниковая конструкция обеспечивает длительный срок службы и устойчивость к ударам и вибрации.
• Сортировка (бининг):Устройства сортируются (бинируются) по световой интенсивности, что позволяет согласовывать яркость в многоразрядных приложениях.
• Соответствие экологическим нормам:Корпус не содержит свинца и соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

1.2 Целевые области применения и рынок

Данный индикатор предназначен для использования в обычном электронном оборудовании. Типичные области применения включают оборудование для офисной автоматизации (например, калькуляторы, настольные часы), устройства связи, приборные панели, бытовую технику и потребительскую электронику, где требуется четкая числовая индикация. Он разработан для приложений, где ожидается высокая надежность в стандартных рабочих условиях.

2. Технические характеристики и объективная интерпретация

В этом разделе представлен подробный объективный анализ электрических и оптических параметров устройства.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не рекомендуется.

• Рассеиваемая мощность на сегмент:Максимум 70 мВт. Этот предел критически важен для управления температурным режимом.
• Пиковый прямой ток на сегмент:90 мА, но только в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс). Этот параметр относится к кратковременным импульсам высокого тока, а не к непрерывной работе.
• Непрерывный прямой ток на сегмент:Снижается линейно от 25 мА при 25°C со скоростью 0.28 мА/°C. Это означает, что допустимый непрерывный ток уменьшается с ростом температуры окружающей среды (Ta) для предотвращения перегрева.
• Обратное напряжение на сегмент:Максимум 5 В. Превышение этого значения может вызвать пробой p-n перехода.
• Диапазон рабочих температур и температур хранения:от -35°C до +105°C. Устройство рассчитано на промышленный температурный диапазон.
• Температура пайки:260°C в течение 5 секунд, измеренная на расстоянии 1/16 дюйма (приблизительно 1.6 мм) ниже плоскости установки.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные рабочие параметры, измеренные при Ta=25°C, определяющие производительность устройства в нормальных условиях.

• Средняя сила света (Iv):320 мккд (мин), 700 мккд (тип.) при прямом токе (IF) 1 мА. Это ключевой показатель яркости.
• Пиковая длина волны излучения (λp):650 нм (тип.) при IF=20мА, что помещает его в гиперкрасную область спектра.
• Доминирующая длина волны (λd):639 нм (тип.). Это длина волны, воспринимаемая человеческим глазом.
• Прямое напряжение на чип (VF):2.1В (мин), 2.6В (тип.) при IF=20мА. Этот параметр необходим для проектирования схемы ограничения тока.
• Обратный ток на сегмент (IR):100 мкА (макс.) при VR=5В. Это спецификация тока утечки.
• Коэффициент согласования силы света:2:1 (макс.) для сегментов в пределах одной световой зоны. Это обеспечивает визуальную однородность между сегментами.
• Перекрестные помехи:≤ 2.50%. Этот параметр определяет величину нежелательной световой утечки между соседними сегментами.

3. Объяснение системы сортировки (бининга)

В спецификации указано, что устройства \"категоризированы по световой интенсивности\". Это относится к процессу бининга, при котором произведенные светодиоды сортируются на основе измеренной светоотдачи (Iv) при стандартном испытательном токе (1мА). Устройства, попадающие в определенные диапазоны интенсивности, группируются в бины. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты из одного бина, чтобы обеспечить равномерную яркость всех цифр и сегментов в сборке, избегая пятнистого или неравномерного внешнего вида дисплея. Конкретный код бина маркируется на модуле как \"Z\".

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в предоставленном отрывке PDF упоминаются \"Типичные электрические / оптические характеристические кривые\", конкретные графики не включены в текст. Как правило, такие кривые для светодиодного индикатора включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока (I-V кривая):Показывает, как светоотдача увеличивается с током, обычно в нелинейной зависимости. Помогает определить рабочую точку для желаемой яркости.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует вольт-амперную характеристику диода, что критически важно для разработки драйвера.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует, как светоотдача уменьшается с ростом температуры перехода, подчеркивая важность управления температурным режимом.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, показывающий узкую полосу пропускания светодиодов AlInGaP с центром около 650 нм.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Индикатор имеет стандартный двухразрядный семисегментный корпус для монтажа в отверстия. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0.25 мм, если не указано иное.
• Указана длина выводов (подлежит изменениям, отмеченным в документе). Рекомендуемый диаметр отверстия на печатной плате составляет 1.30 мм.
• Предоставлены допуски на смещение кончика вывода, наличие посторонних материалов, пузырьков в сегменте, изгиб отражателя и загрязнение поверхности чернилами для определения визуального и механического качества.

5.2 Подключение выводов и принципиальная схема

Устройство имеет 18-выводную конфигурацию. Это тип собщим катодом, что означает, что катоды (отрицательные выводы) всех светодиодов для каждой цифры соединены вместе внутри. Внутренняя принципиальная схема показывает два независимых набора из семи сегментов плюс десятичная точка, по одному набору на каждую цифру. Таблица распиновки четко определяет функцию каждого вывода (например, Вывод 1: Анод E для Цифры 1, Вывод 14: Общий катод для Цифры 1). Правильная интерпретация этой таблицы необходима для корректной разводки печатной платы и проектирования схемы драйвера с мультиплексированием.

5.3 Полярность и маркировка

Модуль маркируется номером детали (LTD-6740KD-06J), кодом даты в формате ГГНН, страной производства и кодом бина (Z). Правильная ориентация во время сборки критически важна и может быть определена по идентификатору вывода 1 на чертеже корпуса.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки

В спецификации указаны конкретные условия пайки для предотвращения теплового повреждения:

• Автоматическая пайка:260°C в течение 5 секунд, измеренная на расстоянии 1.6 мм (1/16 дюйма) ниже плоскости установки.
• Ручная пайка:350°C ±30°C максимум в течение 5 секунд.

Соблюдение этих временных и температурных ограничений крайне важно. Чрезмерный нагрев или длительное воздействие могут повредить пластиковый корпус, внутренние проводные соединения или сам полупроводниковый материал светодиода.

6.2 Хранение и обращение

Хотя помимо диапазона температур хранения (-35°C до +105°C) явно не детализируется, при обращении с этими устройствами следует соблюдать стандартные меры предосторожности от электростатического разряда (ESD). Их следует хранить в сухой антистатической среде.

7. Упаковка и информация для заказа

Спецификация упаковки иерархическая:

• Единиц в трубке:20 индикаторов упакованы в одну трубку.
• Трубок во внутренней коробке:30 трубок, что составляет 600 единиц на внутреннюю коробку.
• Трубок во внешней коробке:120 трубок, что составляет 2400 единиц на внешнюю коробку.

Основной номер детали для заказа —LTD-6740KD-06J. Суффикс \"-06J\", вероятно, обозначает конкретные опции, такие как расположение десятичной точки справа, цвет (серый корпус/белые сегменты) и, возможно, бин интенсивности.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы включения

Как индикатор с общим катодом, он обычно управляется с использованием техники мультиплексирования. Микроконтроллер или специализированная микросхема драйвера последовательно активирует общий катод каждой цифры (сток тока), одновременно предоставляя соответствующие данные для анодов сегментов (источник тока) для этой цифры. Этот метод уменьшает количество требуемых выводов ввода/вывода по сравнению со статическим управлением. Внешние токоограничивающие резисторы обязательны для каждого анода сегмента (или регулируемый источник тока), чтобы установить прямой ток (IF) на желаемое значение, обычно от 5 до 20 мА в зависимости от требуемой яркости и энергетического бюджета.

8.2 Соображения по проектированию

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательные резисторы. Рассчитайте значение резистора как R = (Vcc - VF) / IF, где VF берется из спецификации (например, 2.6В тип.).
• Частота мультиплексирования:Используйте частоту обновления, достаточно высокую, чтобы избежать видимого мерцания, обычно выше 60 Гц на цифру.
• Пиковый ток при мультиплексировании:При мультиплексировании со скважностью (DC) мгновенный ток сегмента может быть выше среднего. Убедитесь, что пиковый ток не превышает абсолютный максимальный параметр для пикового прямого тока (90 мА при указанных условиях).
• Теплоотвод:Убедитесь, что печатная плата и общая конструкция позволяют рассеивать тепло, особенно при работе вблизи максимальных параметров или при высоких температурах окружающей среды.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Ключевыми отличительными особенностями LTD-6740KD-06J являются использование технологииAlInGaP Hyper Redи его конкретные механические/оптические характеристики. По сравнению со старыми красными светодиодами на основе GaAsP или GaP, AlInGaP предлагает значительно более высокую световую эффективность и яркость. По сравнению с другими цветами или технологиями, длина волны 650 нм Hyper Red обеспечивает отчетливый, насыщенный красный цвет. Высота цифры 0.56 дюйма, комбинация серого корпуса/белых сегментов и конфигурация с общим катодом позиционируют его для конкретных требований к читаемости и дизайну интерфейса.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: В чем разница между пиковой длиной волны (650 нм) и доминирующей длиной волны (639 нм)?

О1: Пиковая длина волны — это точка максимальной выходной мощности в спектре. Доминирующая длина волны — это единственная длина волны, которая создавала бы такое же цветовое восприятие, как и выходной сигнал светодиода. Для монохроматического источника, такого как этот красный светодиод, они близки, но не идентичны из-за формы кривой чувствительности человеческого глаза.

В2: Могу ли я управлять этим индикатором от источника питания 5В?

О2: Да, но вы должны использовать токоограничивающий резистор. Например, для достижения типичного IF 20 мА с VF 2.6В при использовании источника питания 5В: R = (5В - 2.6В) / 0.02А = 120 Ом. Подойдет стандартный резистор 120 Ом.

В3: Что означает \"Коэффициент согласования силы света ≤ 2:1\"?

О3: Это означает, что самый яркий сегмент в устройстве будет не более чем в два раза ярче самого тусклого сегмента в пределах одной определенной \"световой зоны\". Это обеспечивает визуальную однородность.

В4: Почему существует кривая снижения номинала для непрерывного прямого тока?

О4: При повышении температуры способность светодиода рассеивать тепло снижается. Чтобы предотвратить превышение безопасных пределов температуры перехода, максимально допустимый непрерывный ток должен быть уменьшен. Коэффициент снижения номинала 0.28 мА/°C дает рекомендации для этого снижения.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование простого цифрового индикатора вольтметра

Разработчик создает двухразрядный вольтметр постоянного тока с использованием микроконтроллера с АЦП. LTD-6740KD-06J выбран из-за его читаемости. Микроконтроллер будет выполнять процедуру мультиплексирования. Два его вывода ввода/вывода настроены как выходы с открытым стоком для стока тока общих катодов (Цифры 1 и 2). Восемь других выводов ввода/вывода (7 сегментов + 1 десятичная точка) настроены на подачу тока через резисторы 150 Ом на аноды сегментов. Программное обеспечение сканирует каждую цифру с частотой 100 Гц, преобразует измеренное напряжение в формат BCD и ищет соответствующий 7-сегментный шаблон из таблицы для вывода на аноды. Серый корпус обеспечивает хороший контраст в хорошо освещенной лабораторной среде.

12. Принцип работы

Светодиод — это полупроводниковый диод. Когда прямое напряжение, превышающее его энергию запрещенной зоны, прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют в активной области (в данном случае слой AlInGaP). Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретная длина волны света (цвет) определяется энергией запрещенной зоны полупроводникового материала. AlInGaP имеет запрещенную зону, соответствующую красному/оранжевому свету. В семисегментном индикаторе несколько отдельных светодиодных чипов размещены в форме сегментов и электрически соединены в соответствии со схемой распиновки.

13. Технологические тренды

Хотя традиционные семисегментные индикаторы для монтажа в отверстия, подобные этому, остаются актуальными для многих приложений, общая тенденция в технологии дисплеев смещается в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки, более высокой плотности и меньшей высоты. Также наблюдается тенденция к интеграции, когда схема драйвера объединяется с модулем дисплея. Кроме того, для числовых индикаторов матричные или полностью интегрированные алфавитно-цифровые дисплеи предлагают большую гибкость. Однако простота, надежность, высокая яркость и отличная читаемость дискретных семисегментных светодиодов обеспечивают их постоянное использование в приборостроении, промышленных системах управления и приложениях, где предпочтителен классический, легко читаемый числовой дисплей.