Техническая документация на светодиодный индикатор LTD-6410JG - высота цифры 0.56 дюйма - зеленый AlInGaP - прямое напряжение 2.6В - рассеиваемая мощность 70мВт

1. Обзор изделия

LTD-6410JG — это двухразрядный семисегментный светодиодный индикаторный модуль, предназначенный для отображения числовой информации. Он имеет высоту цифры 0.56 дюйма (14.22 мм), обеспечивая четкие и легко читаемые символы, подходящие для различного электронного оборудования. В индикаторе используются светодиодные кристаллы AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), выращенные на подложке из арсенида галлия (GaAs), которые известны своей высокой эффективностью и яркостью в зеленом спектре. Устройство имеет серый лицевой экран с белыми сегментами, что обеспечивает высокую контрастность для улучшенной читаемости. Оно классифицировано по световой силе и поставляется в бессвинцовом корпусе, соответствующем директиве RoHS.

1.1 Ключевые особенности

• Высота цифры 0.56 дюйма (14.22 мм).
• Непрерывные однородные сегменты для единообразного внешнего вида.
• Низкое энергопотребление.
• Отличный внешний вид символов.
• Высокая яркость и высокая контрастность.
• Широкий угол обзора.
• Надежность твердотельного устройства.
• Классификация по световой силе.
• Бессвинцовый корпус (соответствует RoHS).

1.2 Идентификация устройства

Партийный номер LTD-6410JG обозначает двухразрядный семисегментный индикатор с общим анодом, зелеными светодиодами AlInGaP и десятичной точкой справа.

2. Механическая информация и данные о корпусе

Индикатор размещен в стандартном двухразрядном светодиодном корпусе. Критические размеры и допуски приведены на чертеже корпуса. Ключевые механические примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах. Общие допуски составляют ±0.20 мм, если не указано иное.
• Допуск на смещение кончика вывода составляет ±0.4 мм.
• Определены пределы для посторонних материалов на сегментах (≤10 мил), загрязнения чернилами на поверхности (≤20 мил), изгиба отражателя (≤1% длины) и пузырьков внутри сегментов (≤10 мил).
• Для наилучшей посадки рекомендуется диаметр отверстия на печатной плате 1.30 мм.

Модуль маркируется партийным номером (LTD-6410JG), кодом даты в формате ГГНН, страной производства и кодом бина для классификации по световой силе.

3. Электрическая конфигурация и распиновка

3.1 Внутренняя принципиальная схема

Индикатор имеет конфигурацию с общим анодом. Каждый из двух разрядов использует общий анодный вывод, в то время как каждый сегмент (A-G и DP) имеет индивидуальные катодные выводы для каждого разряда. Такая конфигурация позволяет использовать мультиплексированное управление для независимого контроля обоих разрядов.

3.2 Таблица соединений выводов

18-выводное устройство имеет следующее назначение выводов:

• Вывод 1: Катод E (Разряд 1)
• Вывод 2: Катод D (Разряд 1)
• Вывод 3: Катод C (Разряд 1)
• Вывод 4: Катод D.P. (Разряд 1)
• Вывод 5: Катод E (Разряд 2)
• Вывод 6: Катод D (Разряд 2)
• Вывод 7: Катод G (Разряд 2)
• Вывод 8: Катод C (Разряд 2)
• Вывод 9: Катод D.P. (Разряд 2)
• Вывод 10: Катод B (Разряд 2)
• Вывод 11: Катод A (Разряд 2)
• Вывод 12: Катод F (Разряд 2)
• Вывод 13: Общий анод (Разряд 2)
• Вывод 14: Общий анод (Разряд 1)
• Вывод 15: Катод B (Разряд 1)
• Вывод 16: Катод A (Разряд 1)
• Вывод 17: Катод G (Разряд 1)
• Вывод 18: Катод F (Разряд 1)

4. Предельные значения и характеристики

4.1 Абсолютные максимальные параметры (Ta=25°C)

• Рассеиваемая мощность на кристалл: 70 мВт
• Пиковый прямой ток на кристалл (1 кГц, скважность 25%): 60 мА
• Постоянный прямой ток на кристалл: 25 мА (Снижение: 0.33 мА/°C выше 25°C)
• Диапазон рабочих температур: -35°C до +105°C
• Диапазон температур хранения: -35°C до +105°C
• Условия пайки: 1/16 дюйма ниже плоскости установки в течение 5 секунд при 260°C.

4.2 Электрические и оптические характеристики (Ta=25°C)

• Средняя сила света (I_V): 320 (Мин), 750 (Тип) мккд @ I_F=1 мА
• Пиковая длина волны излучения (λ_p): 571 нм (Тип) @ I_F=20 мА
• Полуширина спектральной линии (Δλ): 15 нм (Тип) @ I_F=20 мА
• Доминирующая длина волны (λ_d): 572 нм (Тип) @ I_F=20 мА
• Прямое напряжение на кристалл (V_F): 2.05 (Мин), 2.6 (Макс) В @ I_F=20 мА
• Обратный ток на кристалл (I_R): 100 мкА (Макс) @ V_R=5В
• Коэффициент соответствия силы света (сходная область свечения): 2:1 (Макс) @ I_F=1 мА
• Перекрестные помехи: ≤2.5%

Примечания: Сила света измеряется с фильтром, соответствующим кривой чувствительности глаза CIE. Обратное напряжение предназначено только для испытаний и не для непрерывной работы.

5. Типичные графики характеристик

В спецификации приведены типичные графики, иллюстрирующие зависимость между прямым током и силой света, а также изменение прямого напряжения в зависимости от температуры. Эти графики необходимы разработчикам для оптимизации тока управления для достижения желаемой яркости при контроле рассеиваемой мощности и тепловых эффектов. Высокоэффективная технология AlInGaP обычно демонстрирует относительно линейную зависимость между током и световым потоком в указанном рабочем диапазоне.

6. Испытания на надежность и воздействие окружающей среды

LTD-6410JG проходит комплекс испытаний на надежность на основе военных (MIL-STD) и японских промышленных (JIS) стандартов для обеспечения долгосрочной производительности и долговечности.

• Испытание на срок службы в рабочем режиме (RTOL):1000 часов при максимальном номинальном токе при комнатной температуре.
• Хранение при высокой температуре / высокой влажности (THS):500 часов при 65°C ±5°C и относительной влажности 90-95%.
• Хранение при высокой температуре (HTS):1000 часов при 105°C ±5°C.
• Хранение при низкой температуре (LTS):1000 часов при -35°C ±5°C.
• Термоциклирование (TC):30 циклов между -35°C и 105°C.
• Термоудар (TS):30 циклов жидкостного переноса между -35°C и 105°C.
• Стойкость к пайке (SR):Погружение на 10 секунд при 260°C.
• Паяемость (SA):Погружение на 5 секунд при 245°C.

7. Рекомендации по пайке и монтажу

7.1 Автоматизированная пайка

Для волновой или конвекционной пайки рекомендуется поддерживать температуру паяного соединения на уровне 260°C не более 5 секунд, измеряя на расстоянии 1/16 дюйма (примерно 1.6 мм) ниже плоскости установки индикатора на печатной плате.

7.2 Ручная пайка

При использовании паяльника температура жала должна составлять 350°C ±30°C. Время пайки на один вывод не должно превышать 5 секунд, также измеряя от 1/16 дюйма ниже плоскости установки.

8. Примечания по применению и предостережения

8.1 Предназначение и ограничения

Данный индикатор предназначен для обычного электронного оборудования в офисных, коммуникационных и бытовых приложениях. Не рекомендуется для систем, критичных к безопасности (авиация, медицинское жизнеобеспечение и т.д.) без предварительной консультации и квалификации.

8.2 Соображения при проектировании

• Абсолютные максимальные параметры:Схема управления должна быть спроектирована таким образом, чтобы абсолютные максимальные значения тока, мощности и температуры никогда не превышались. Работа за этими пределами может привести к сильной деградации светового потока или катастрофическому отказу.
• Управление током:Настоятельно рекомендуется использовать источник постоянного тока, а не постоянного напряжения, для обеспечения стабильного светового потока и долговечности. Ток следует устанавливать в соответствии с желаемой яркостью, обычно в диапазоне от 1 мА до 20 мА на сегмент.
• Защита от обратного напряжения:Схема управления должна включать защиту от обратных напряжений и переходных скачков напряжения, которые могут возникать во время включения или выключения питания. Даже кратковременное воздействие обратного смещения может повредить светодиодные кристаллы.
• Тепловой менеджмент:Хотя устройство может работать при температуре до 105°C, более низкие температуры перехода продлевают срок службы и поддерживают яркость. Для применений с высокой температурой окружающей среды или при работе на более высоких токах следует предусмотреть соответствующую разводку печатной платы и, при необходимости, теплоотвод.
• Мультиплексирование:Благодаря конфигурации с общим анодом и раздельными выводами, индикатор идеально подходит для мультиплексированного управления. Разработчики должны обеспечить достаточно высокую частоту мультиплексирования, чтобы избежать видимого мерцания (обычно >60 Гц), и чтобы пиковый ток в каждом цикле мультиплексирования не превышал абсолютные максимальные параметры.

9. Техническое сравнение и преимущества

Использование технологии AlInGaP обеспечивает несколько ключевых преимуществ по сравнению со старыми технологиями, такими как стандартные светодиоды на основе GaP или GaAsP:

• Более высокая яркость и эффективность:Светодиоды AlInGaP обеспечивают значительно более высокую силу света при том же токе управления, что позволяет снизить энергопотребление или получить более яркие индикаторы.
• Превосходная чистота цвета:Спектральные характеристики (пик на 571 нм, узкая полуширина) обеспечивают насыщенный, чистый зеленый цвет, который визуально отчетлив и обладает высокой контрастностью на сером фоне.
• Лучшая температурная стабильность:Светодиоды AlInGaP обычно демонстрируют меньшее изменение прямого напряжения и светового потока при изменении температуры по сравнению с некоторыми другими типами светодиодов, что приводит к более стабильным характеристикам.
• Классификация по бинам:Предоставление кодов бинов по силе света позволяет разработчикам выбирать индикаторы с согласованными уровнями яркости, обеспечивая единообразный внешний вид в многоразрядных или многомодульных приложениях.

10. Типичные сценарии применения

LTD-6410JG хорошо подходит для широкого спектра приложений числовой индикации, включая:

• Контрольно-измерительное оборудование (мультиметры, частотомеры).
• Панели управления промышленного оборудования и таймеры.
• Бытовая техника (микроволновые печи, духовки, стиральные машины).
• Аудио/видео оборудование (усилители, тюнеры).
• Торговые терминалы и калькуляторы.
• Автомобильные дисплеи для вторичного рынка (при соблюдении требований к условиям окружающей среды).

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: В чем разница между индикатором с общим анодом и общим катодом?

О: В индикаторе с общим анодом все аноды светодиодов в разряде соединены вместе и подключаются к положительному источнику питания. Сегменты включаются путем подачи сигнала земли (низкого уровня) на соответствующие катодные выводы. LTD-6410JG — это устройство с общим анодом.

В: Как рассчитать необходимый токоограничивающий резистор?

О: Используйте закон Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Например, при напряжении питания 5В, типичном V_F2.3В на сегмент и желаемом I_F10 мА: R = (5 - 2.3) / 0.01 = 270 Ом. Для консервативного проектирования используйте максимальное значение V_Fиз спецификации.

В: Могу ли я управлять этим индикатором напрямую от микроконтроллера?

О: Большинство выводов GPIO микроконтроллера не могут обеспечивать или принимать достаточный ток (обычно максимум 20-25 мА, часто меньше). Вам потребуются транзисторы-драйверы (для общих анодов) и, вероятно, микросхемы драйверов сегментов (например, сдвиговый регистр 74HC595 с повышенной токовой нагрузкой или специализированный драйвер светодиодов) для безопасного и эффективного сопряжения.

В: Что означает "коэффициент соответствия силы света 2:1"?

О: Это означает, что в пределах одного индикаторного модуля яркость любого сегмента при измерении в одинаковых условиях будет не менее половины яркости самого яркого сегмента. Это обеспечивает визуальную однородность.

12. Пример проекта и использования

Сценарий: Проектирование простого двухразрядного счетчика.

Разработчику нужен индикатор для базового счетчика событий, который увеличивается от 00 до 99. Он выбирает LTD-6410JG за его четкую читаемость и стандартный интерфейс.

1. Проектирование схемы:Он использует небольшой микроконтроллер для управления логикой счета. Входы/выходы микроконтроллера подключены к катодам сегментов через токоограничивающие резисторы (рассчитанные, как указано выше). Два вывода общего анода подключены к микроконтроллеру через NPN-транзисторы для управления более высоким суммарным током полностью включенного разряда (например, цифра "8" плюс десятичная точка).
2. Программное обеспечение:Прошивка реализует мультиплексирование. Она включает транзистор для Разряда 1, устанавливает катодные выводы для отображения значения разряда десятков, ждет короткий интервал (например, 5 мс), затем выключает Разряд 1. Затем она включает транзистор для Разряда 2, устанавливает катодные выводы для разряда единиц, ждет и выключает его. Этот цикл быстро повторяется.
3. Результат:Индикатор показывает стабильное, без мерцания двухразрядное число. Высокая контрастность и яркость светодиодов AlInGaP делают цифры легко читаемыми даже в условиях умеренного освещения. Классификация по бинам гарантирует, что оба разряда выглядят одинаково яркими.

13. Принцип работы

Светодиод (Light Emitting Diode) — это полупроводниковый прибор, излучающий свет при протекании через него тока в прямом направлении. В LTD-6410JG светоизлучающим материалом является AlInGaP. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода (примерно 2В), электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AlInGaP определяет длину волны (цвет) излучаемого света, который в данном случае находится в зеленой области спектра (~571 нм). Семь сегментов представляют собой отдельные светодиоды, расположенные в форме восьмерки. Избирательно зажигая различные комбинации этих сегментов, можно формировать цифры 0-9 и некоторые буквы.

14. Тенденции в технологиях

Хотя дискретные семисегментные светодиодные индикаторы, такие как LTD-6410JG, остаются весьма актуальными благодаря своей простоте, надежности и экономической эффективности в специализированных числовых приложениях, заметны более широкие тенденции в технологиях отображения. Наблюдается общий переход к более высокой степени интеграции, например, к индикаторам со встроенными контроллерами (интерфейс I2C или SPI), которые сокращают количество выводов микроконтроллера и нагрузку на программное обеспечение. Кроме того, в приложениях, требующих отображения буквенно-цифрового или графического контента, все более распространенными становятся матричные светодиодные индикаторы, OLED и ЖК-дисплеи благодаря своей гибкости. Однако для чисто числового вывода, где первостепенное значение имеют высокая яркость, широкие углы обзора и длительный срок службы, особенно в промышленных или уличных условиях, традиционные семисегментные светодиодные индикаторы, использующие эффективные полупроводниковые материалы, такие как AlInGaP, продолжают оставаться отличным и надежным выбором.