Техническая документация LTS-2801AKS - Семисегментный светодиодный индикатор 0.28 дюйма, желтый, общий анод

1. Обзор изделия

LTS-2801AKS представляет собой одноразрядный семисегментный алфавитно-цифровой светодиодный индикаторный модуль. Он разработан для обеспечения четкого, высококонтрастного отображения цифр и ограниченного набора буквенно-цифровых символов в компактном форм-факторе. Основная технология использует полупроводниковый материал арсенид-фосфид алюминия-индия-галлия (AlInGaP), нанесенный на подложку из арсенида галлия (GaAs), который спроектирован для излучения света в желтом спектре длин волн. Этот конкретный выбор материала обеспечивает преимущества в эффективности и силе света для целевого цвета. Устройство имеет серую лицевую панель с белыми контурами сегментов, что повышает контрастность и читаемость при различных условиях освещения. Его основное предназначение — интеграция в электронное оборудование, где пространство ограничено, но требуется четкая цифровая индикация, например, на панелях приборов, дисплеях бытовой электроники и интерфейсах промышленных систем управления.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Компактный размер цифры:Характеризуется высотой символа 0.28 дюйма (7.0 мм), что делает его подходящим для применений с ограниченным пространством на панели.
• Оптическое качество:Спроектирован с непрерывными, однородными сегментами для обеспечения единообразного визуального вида цифры.
• Энергоэффективность:Спроектирован для низкого энергопотребления, что способствует энергоэффективному проектированию системы.
• Превосходная читаемость:Обеспечивает отличный вид символов благодаря высокой яркости и высокому контрасту на сером фоне.
• Широкий угол обзора:Обеспечивает широкий угол обзора, гарантируя читаемость с различных точек зрения.
• Высокая надежность:Обладает преимуществами твердотельной конструкции, что приводит к длительному сроку службы и устойчивости к ударам и вибрации.
• Сортировка для однородности:Устройства категоризируются (сортируются) по силе света, что позволяет согласовать яркость в многоразрядных индикаторах.
• Соответствие экологическим нормам:Корпус не содержит свинца, изготовлен в соответствии с директивой об ограничении использования опасных веществ (RoHS).

1.2 Идентификация устройства

Партийный номер LTS-2801AKS конкретно обозначает светодиодный индикатор с желтым свечением на основе AlInGaP с общей анодной электрической конфигурацией и включает десятичную точку справа. Эта система наименования позволяет точно идентифицировать оптические и электрические характеристики устройства.

2. Механическая информация и данные о корпусе

Индикатор размещен в стандартном светодиодном корпусе, предназначенном для монтажа в отверстия на печатных платах (PCB). Подробные чертежи с размерами приведены в техническом описании, где указаны общие габариты, расположение сегментов и позиции выводов (пинов). Критические механические примечания включают допуски ±0.25 мм для большинства размеров, спецификации относительно допустимых косметических дефектов (таких как инородные материалы или пузыри в области сегментов) и допуски на положение выводов. Производитель рекомендует диаметр отверстия в печатной плате 1.0 мм для оптимальной механической посадки и надежности паяных соединений.

3. Электрическая конфигурация и распиновка

3.1 Внутренняя принципиальная схема

Устройство использует конфигурацию с общим анодом. Это означает, что анодные выводы (положительная сторона) всех светодиодных сегментов и десятичной точки соединены внутри с общими пинами. Каждый отдельный сегмент (от A до G) и десятичная точка (D.P.) имеют свой собственный выделенный катодный (отрицательный) пин. Такая конфигурация типична для схем с мультиплексированным управлением, где общие аноды выборочно подаются питанием, в то время как соответствующие катодные пины заземляются для зажигания конкретных сегментов.

3.2 Таблица подключения выводов

10-пиновое устройство имеет следующую конфигурацию распиновки: Пин 1: Катод сегмента E; Пин 2: Катод сегмента D; Пин 3: Общий анод; Пин 4: Катод сегмента C; Пин 5: Катод десятичной точки (D.P.); Пин 6: Катод сегмента B; Пин 7: Катод сегмента A; Пин 8: Общий анод (второе подключение); Пин 9: Катод сегмента G; Пин 10: Катод сегмента F. Двойные пины общего анода (3 и 8) соединены внутри и обеспечивают гибкость проектирования для распределения тока.

4. Предельные эксплуатационные параметры и характеристики

4.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют пределы нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они не предназначены для нормальной работы. Ключевые ограничения включают: Максимальная рассеиваемая мощность на сегмент: 70 мВт; Пиковый прямой ток на сегмент (при импульсных условиях: скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс): 60 мА; Непрерывный прямой ток на сегмент: 25 мА при 25°C, с линейным снижением выше этой температуры; Обратное напряжение на сегмент: 5 В (Примечание: только для целей тестирования, работа в режиме постоянного обратного смещения не поддерживается); Диапазон рабочих температур и температур хранения: от -35°C до +105°C. В техническом описании также указаны условия пайки, ограничивающие температуру на плоскости установки максимум до 260°C в течение 5 секунд во время сборки.

4.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры измерены в типичных условиях (Ta=25°C) и определяют ожидаемую производительность. Ключевые спецификации включают: Средняя сила света на сегмент (Iv): 500 мккд (мин), 1400 мккд (тип.) при прямом токе (If) 1 мА; Пиковая длина волны излучения (λp): 588 нм (тип.) при If=20мА; Полуширина спектральной линии (Δλ): 15 нм (тип.); Доминирующая длина волны (λd): 587 нм (тип.); Прямое напряжение на кристалл (Vf): 2.0 В (мин), 2.60 В (тип.) при If=20мА; Обратный ток на сегмент (Ir): 100 мкА (макс.) при Vr=5В; Коэффициент соответствия силы света: 2:1 (макс.) для сегментов внутри одного устройства. Важные примечания поясняют, что сила света измеряется с фильтром, соответствующим стандартной кривой чувствительности глаза CIE, и что указанное обратное напряжение предназначено исключительно для тестирования тока утечки, а не для функциональной работы.

5. Графики характеристик и графические данные

Техническое описание включает раздел с типичными графиками характеристик. Эти графики визуально представляют взаимосвязь ключевых параметров, предоставляя разработчикам более глубокое понимание поведения устройства, выходящее за рамки табличных минимальных, типичных и максимальных значений. Хотя конкретные кривые не детализированы в предоставленном тексте, типичные графики для такого устройства включали бы: Зависимость прямого тока (If) от прямого напряжения (Vf), показывающую ВАХ диода; Зависимость относительной силы света от прямого тока (If), указывающую, как световой выход масштабируется с током управления; Зависимость относительной силы света от температуры окружающей среды (Ta), демонстрирующую температурную зависимость яркости; и, возможно, график спектрального распределения, показывающий интенсивность излучаемого света по длинам волн с пиком около 588 нм.

6. Испытания на надежность и квалификация

Устройство проходит комплексный набор испытаний на надежность, основанных на установленных отраслевых стандартах (MIL-STD, JIS). Это обеспечивает его надежность и долговечность в эксплуатации. Программа испытаний включает:Срок службы при работе (RTOL):1000 часов непрерывной работы при максимальном номинальном токе в условиях комнатной температуры.Испытания на воздействие окружающей среды:Хранение при высокой температуре и высокой влажности (65°C, 90-95% относительной влажности в течение 500 часов), хранение при высокой температуре (105°C в течение 1000 часов), хранение при низкой температуре (-35°C в течение 1000 часов).Механические испытания на воздействие:Температурные циклы (30 циклов между -35°C и 105°C) и Термоудар (30 циклов между -35°C и 105°C с быстрыми переходами).Испытания для проверки технологических процессов:Стойкость к пайке (260°C в течение 10 секунд) и Паяемость (245°C в течение 5 секунд) для проверки целостности выводов корпуса во время сборки.

7. Рекомендации по пайке и сборке

7.1 Автоматизированный процесс пайки

Для процессов волновой пайки или пайки оплавлением рекомендуется ограничить температуру в точке на 1/16 дюйма (примерно 1.6 мм) ниже плоскости установки (где корпус соприкасается с печатной платой) максимум до 260°C на время, не превышающее 5 секунд. Этот профиль помогает предотвратить термическое повреждение внутренних светодиодных кристаллов и эпоксидного материала корпуса.

7.2 Ручной процесс пайки

При использовании паяльника необходимо соблюдать осторожность, чтобы локализовать нагрев. Рекомендация заключается в том, чтобы прикладывать жало паяльника на 1/16 дюйма ниже плоскости установки максимум на 5 секунд, при этом температура жала должна контролироваться и составлять 350°C ±30°C. Использование паяльника с регулируемой температурой и квалифицированного оператора имеет решающее значение для предотвращения превышения этих пределов.

8. Критические предостережения и соображения по проектированию

Этот раздел содержит важную информацию для инженера-конструктора, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу индикатора. Ключевые предостережения включают:Предназначение:Индикатор предназначен для обычного электронного оборудования. Для применений, требующих исключительной надежности или где отказ может поставить под угрозу безопасность (авиация, медицина и т.д.), требуется предварительная консультация.Соблюдение предельных параметров:Эксплуатация за пределами Предельных эксплуатационных параметров снимает ответственность за повреждения.Управление температурой и током:Превышение рекомендуемых токов управления или рабочих температур может вызвать сильное снижение светового потока или преждевременный отказ. Безопасный рабочий ток должен быть снижен для высоких температур окружающей среды.Проектирование схемы управления:Настоятельно рекомендуется использование схемы управления с постоянным током для обеспечения стабильной яркости и долговечности. Схема должна быть спроектирована с учетом всего диапазона указанного прямого напряжения (Vf), чтобы обеспечить подачу целевого тока. Кроме того, схема должна включать защиту от обратных напряжений и переходных процессов напряжения, которые могут возникать при включении/выключении питания. Режим обратного смещения следует строго избегать.

9. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

9.1 Типичные сценарии применения

LTS-2801AKS идеально подходит для применений, требующих компактного одноразрядного цифрового отсчета. Типичные области использования включают: панельные измерители для отображения напряжения, тока или температуры; цифровые часы и таймеры; панели управления бытовой техникой (например, микроволновые печи, стиральные машины); интерфейсы испытательного и измерительного оборудования; и индикаторы состояния промышленных контроллеров. Его желтый цвет обеспечивает хорошую видимость и часто выбирается для предупреждающих или статусных индикаторов.

9.2 Соображения по проектированию схемы

Проектирование с использованием этого индикатора требует внимания к нескольким факторам. Из-за его конфигурации с общим анодом необходим подходящий драйвер (например, декодер/драйвер 7-сегментного индикатора) или выводы GPIO микроконтроллера, сконфигурированные как стоки тока. Токоограничивающие резисторы должны быть рассчитаны на основе напряжения питания, прямого напряжения светодиода (используя максимальное Vf для наихудшего случая) и желаемого прямого тока. Для мультиплексирования нескольких разрядов пиковый ток на сегмент может быть выше номинального постоянного тока, но средний ток должен оставаться в пределах лимита непрерывного прямого тока с учетом скважности. Следует учитывать рассеивание тепла, если работа ведется вблизи максимальных параметров или при высоких температурах окружающей среды.

9.3 Сравнение и руководство по выбору

При выборе индикатора следует сравнивать ключевые параметры: высота цифры (0.28\" относительно мала), цвет (желтый AlInGaP против красного GaAsP или зеленого/синего InGaN), яркость (сортировка по силе света), прямое напряжение (влияет на конструкцию драйвера и энергопотребление) и угол обзора. Преимущества LTS-2801AKS заключаются в его эффективной технологии AlInGaP для желтого света, хорошей яркости и соответствии RoHS. Конструкторам следует убедиться, что его оптические и электрические характеристики соответствуют конкретным требованиям приложения по яркости, цвету, энергетическому бюджету и доступному напряжению управления.