Техническая документация на светодиодный индикатор LTS-367KR-02 - Высота цифры 0.36 дюйма - Цвет Супер Красный - Прямое напряжение 2.6В

1. Обзор продукта

LTS-367KR-02 — это одноразрядный семисегментный светодиодный индикатор, предназначенный для применений, требующих четкого и яркого цифрового отображения. Его основная функция — визуальное представление цифр 0-9 и некоторых букв путем выборочного включения семи отдельных сегментов (обозначенных от A до G) и дополнительной десятичной точки. Устройство изготовлено с использованием передовых светодиодных чипов AS-AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), выращенных на подложке из арсенида галлия (GaAs). Эта технология материалов выбрана специально за способность производить высокую яркость, супер красный свет с отличной эффективностью. Индикатор имеет серую лицевую панель, которая повышает контрастность, и белые метки сегментов для оптимального определения символов в выключенном состоянии. Он классифицирован по световой силе, что означает, что устройства сортируются и тестируются для обеспечения стабильных уровней яркости, что критически важно для многоразрядных индикаторов, где ключевым фактором является равномерность.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

LTS-367KR-02 предлагает несколько ключевых преимуществ, которые делают его подходящим для ряда промышленных и потребительских применений. Его высокая яркость и высокий коэффициент контрастности обеспечивают отличную читаемость даже в условиях яркого освещения или на расстоянии. Широкий угол обзора позволяет четко видеть отображаемый символ с различных позиций, а не только прямо. Устройство обладает надежностью твердотельной технологии, что означает отсутствие движущихся частей, устойчивость к ударам и вибрации, а также длительный срок службы по сравнению с другими технологиями отображения, такими как лампы накаливания или вакуумно-люминесцентные индикаторы (VFD). Оно имеет низкое энергопотребление, что делает его энергоэффективным и подходящим для устройств с питанием от батарей. Непрерывные, равномерные сегменты обеспечивают чистый и профессиональный внешний вид символов. Основные целевые рынки включают приборные панели (например, мультиметры, частотомеры), промышленные системы управления, терминалы точек продаж, автомобильные приборные панели (для вспомогательных дисплеев), медицинское оборудование и бытовую технику, где требуется четкая цифровая индикация.

2. Глубокое объективное толкование технических параметров

2.1 Фотометрические и оптические характеристики

Оптические характеристики определены при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.Средняя сила света (Iv)является основной мерой яркости. В техническом описании указан минимум 200 мккд, типичное значение 2100 мккд и максимум 750 мккд при тестировании с прямым током (IF) 1 мА. При более высоком токе накачки 10 мА типичная интенсивность значительно возрастает до 9750 мккд. Эта нелинейная зависимость между током и яркостью типична для светодиодов и подробно описана в характеристических кривых.Пиковая длина волны излучения (λp)составляет 639 нанометров (нм), что попадает в красную часть видимого спектра.Доминирующая длина волны (λd)составляет 631 нм. В то время как пиковая длина волны — это точка максимальной спектральной мощности, доминирующая длина волны — это восприятие цвета человеческим глазом как одной длины волны, что более актуально для приложений отображения.Полуширина спектральной линии (Δλ)составляет 20 нм, что указывает на спектральную чистоту или разброс излучаемого света вокруг пиковой длины волны; меньшее значение указывает на более монохроматический свет.Коэффициент соответствия силы светадля сегментов в пределах одной световой области указан как максимум 2:1 при токе 1 мА, что означает, что самый яркий сегмент не должен быть более чем в два раза ярче самого тусклого, обеспечивая визуальную равномерность.

2.2 Электрические параметры

Ключевым электрическим параметром являетсяПрямое напряжение на сегмент (VF). Оно имеет типичное значение 2,6 Вольта и максимум 2,6 В, когда сегмент запитан током 10 мА. Минимум указан как 2,1 В. Это прямое напряжение имеет решающее значение для проектирования схемы ограничения тока.Обратный ток на сегмент (IR)составляет максимум 100 мкА при обратном смещении 5 В, что указывает на характеристики утечки устройства в выключенном состоянии.Непрерывный прямой ток на сегментсоставляет 25 мА в стандартных условиях. Предоставлен коэффициент снижения номинальных характеристик 0,33 мА/°C, что означает, что максимально допустимый непрерывный ток уменьшается на 0,33 мА за каждый градус Цельсия повышения температуры окружающей среды выше 25°C для предотвращения перегрева и обеспечения надежности.

2.3 Абсолютные максимальные параметры и тепловые характеристики

Эти параметры определяют пределы нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению.Рассеиваемая мощность на сегментне должна превышать 70 мВт.Пиковый прямой ток на сегментможет достигать 90 мА, но только в импульсном режиме (частота 1 кГц, скважность 10%), что позволяет кратковременно достигать более высокой яркости без перегрева.Обратное напряжение на сегментникогда не должно превышать 5В. Устройство рассчитано наДиапазон рабочих температурот -35°C до +85°C и идентичныйДиапазон температур хранения.Температура пайкиспецификация критична для сборки: выводы могут выдерживать 260°C в течение 3 секунд, измеренные на расстоянии 1/16 дюйма (примерно 1,59 мм) ниже плоскости установки корпуса. Превышение этих тепловых пределов во время пайки может повредить внутренние проводные соединения или сам светодиодный чип.

3. Объяснение системы сортировки

В техническом описании прямо указано, что устройствоклассифицировано по световой силе. Это процесс сортировки, при котором произведенные светодиоды тестируются и сортируются на группы (бины) на основе измеренной светоотдачи при определенном тестовом токе. Это гарантирует, что разработчики, закупающие несколько индикаторов для одного продукта, получают устройства с близко совпадающей яркостью, предотвращая неравномерное или пятнистое отображение в многоразрядных индикаторах. Хотя конкретные коды бинов не детализированы в этом публичном техническом описании, они обычно предоставляются в отдельной документации или доступны по запросу для крупных заказов. Доминирующая длина волны 631 нм также является ключевым параметром цвета, который контролируется в определенном допуске во время производства, хотя формальная схема сортировки по длине волны здесь не упоминается.

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании упоминаютсяТипичные электрические/оптические характеристические кривые. Хотя конкретные графики не предоставлены в тексте, стандартные кривые для такого устройства обычно включают:1. Относительная сила света в зависимости от прямого тока (I-V кривая): Этот график покажет, как светоотдача увеличивается с током накачки, сначала линейно при низких токах, а затем стремится к насыщению при более высоких токах из-за тепловых эффектов и снижения эффективности.2. Прямое напряжение в зависимости от прямого тока: Это показывает экспоненциальную зависимость, критически важную для проектирования драйверов постоянного тока.3. Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды: Эта кривая демонстрирует тепловое снижение светоотдачи; с увеличением температуры сила света для светодиодов AlInGaP обычно уменьшается.4. Спектральное распределение: График, показывающий относительную мощность излучения по длинам волн, с центром вокруг пика 639 нм и полушириной 20 нм. Эти кривые необходимы для понимания поведения устройства в нестандартных условиях (разные токи, температуры) и для оптимизации конструкции для производительности и долговечности.

5. Механическая информация и информация о корпусе

Устройство поставляется в стандартном корпусе для сквозного монтажа с 10 выводами с шагом 0,1 дюйма (2,54 мм). Общие размеры корпуса приведены на чертеже (не полностью детализированы в тексте, но примечания указывают, что все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0,25 мм). Конкретное примечание упоминает, чтодопуск смещения кончика выводасоставляет ±0,4 мм, что важно для размещения отверстий на печатной плате и процессов волновой пайки.Схема внутренней цепипоказывает, что этоКонфигурация с общим катодом. Все катоды светодиодных сегментов (и десятичной точки) соединены внутри и выведены на два вывода: вывод 1 и вывод 6, которые также соединены между собой внутри. Это означает, что для включения сегмента его соответствующий анодный вывод должен быть подключен к высокому уровню (через токоограничивающий резистор), в то время как общий катодный вывод(ы) подключены к земле. Десятичная точка расположена с правой стороны цифры.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Основная рекомендация — этотемпературный профиль пайки: максимум 260°C в течение 3 секунд, измеренный в точке на расстоянии 1/16 дюйма (1,59 мм) от нижней части корпуса. Обычно это достигается с использованием контролируемой волновой пайки или селективной пайки. При ручной пайке необходимо проявлять особую осторожность, кратковременно прикладывая тепло и избегая прямого контакта жала паяльника с корпусом. Рекомендуется использовать теплоотвод на выводе между соединением и корпусом. Устройство указано какбессвинцовый корпус (согласно RoHS), что означает его совместимость с бессвинцовыми припоями, которые обычно имеют более высокие температуры плавления, чем традиционный оловянно-свинцовый припой, что делает соблюдение температурного предела еще более критичным. После пайки может потребоваться очистка для удаления остатков флюса, но следует соблюдать осторожность при выборе растворителя, чтобы не повредить пластиковую линзу или маркировку.

7. Упаковка и информация для заказа

Номер детали —LTS-367KR-02. Соглашение об именовании, вероятно, расшифровывается следующим образом: LTS (семейство продуктов/тип индикатора), 367 (возможно, указывает на размер 0,36 дюйма и 7 сегментов), KR (вероятно, обозначает цвет: Супер Красный и, возможно, стиль корпуса), и -02 (код ревизии или варианта). Устройство обычно поставляется в антистатических трубках или лотках для защиты выводов от повреждений и предотвращения электростатического разряда (ESD). Упаковка на катушках для автоматизированной сборки также распространена для крупных заказов, но конкретная ширина ленты, размер кармана и диаметр катушки будут указаны в отдельном документе спецификации упаковки. На этикетке упаковки должны быть четко указаны номер детали, количество, код даты и, возможно, код бина световой силы.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот индикатор идеально подходит для любого применения, требующего отображения одной, хорошо читаемой цифры. Примеры включают:Контрольно-измерительное оборудование: В качестве индикатора диапазона или режима на портативных мультиметрах.Промышленные системы управления: Отображение уставок, счетчиков или кодов ошибок на панелях управления.Потребительская электроника: Отображение номеров каналов на старом аудио/видео оборудовании, показания таймеров на приборах.Автомобильный тюнинг: Вспомогательные датчики для напряжения, температуры или давления наддува.Медицинские устройства: Простые дисплеи параметров на мониторах или диагностических инструментах, где надежность имеет первостепенное значение.

8.2 Соображения по проектированию

Ограничение тока: Каждый анод сегмента должен быть подключен через последовательный токоограничивающий резистор. Значение резистора рассчитывается по формуле R = (Vcc - VF) / IF, где VF — прямое напряжение (тип. 2,6 В), а IF — желаемый прямой ток (например, 10 мА для высокой яркости). Использование микросхемы драйвера постоянного тока может обеспечить лучшую равномерность и управление яркостью, особенно при изменении температуры.Мультиплексирование: Для многоразрядных индикаторов используется схема мультиплексирования, при которой цифры включаются по одной, быстро сменяя друг друга. Конструкция LTS-367KR-02 с общим катодом хорошо подходит для этого, так как катод активной цифры можно переключать на землю, в то время как аноды нужных сегментов запитываются. Номинальный пиковый ток позволяет использовать более высокие импульсные токи во время мультиплексирования для компенсации уменьшенной скважности.Угол обзора: Широкий угол обзора следует учитывать при размещении индикатора в конечном корпусе продукта, чтобы целевая аудитория могла четко его видеть.

9. Техническое сравнение

По сравнению со старымикрасными светодиодными индикаторами на основе GaAsP (фосфид арсенида галлия), технология AlInGaP в LTS-367KR-02 предлагает значительно более высокую яркость и эффективность, позволяя использовать более низкие токи накачки для достижения той же видимости или гораздо большей видимости при аналогичных токах. Она также обеспечивает более насыщенный, "супер красный" цвет. По сравнению сВакуумно-люминесцентными индикаторами (VFD), этот светодиодный индикатор более прочный, имеет гораздо больший срок службы, работает при более низких напряжениях и не требует специального источника высокого напряжения. Однако VFD могут предложить более широкий угол обзора и другой эстетический вид. По сравнению с современнымиOLED-дисплеями, этот семисегментный светодиодный индикатор гораздо проще, более надежен при экстремальных температурах и намного более экономически эффективен для применений, где нужно отображать только цифры. Его простота также означает меньшую нагрузку на микроконтроллер для управления.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я управлять этим индикатором напрямую с вывода микроконтроллера на 5В?О: Нет. Типичное прямое напряжение составляет 2,6 В, и для вывода микроконтроллера, выдающего 5В, потребуется последовательный резистор для ограничения тока до безопасного значения (например, 10-20 мА). Значение резистора будет примерно (5В - 2,6В) / 0,01А = 240 Ом.

В: Почему есть два общих катодных вывода (1 и 6)?О: Они соединены внутри. Это обеспечивает гибкость проектирования (например, подключение к земле в двух местах для лучшего распределения тока) и резервирование на случай отказа одного соединения вывода во время пайки.

В: Что означает "классифицирован по световой силе" для моего проекта?О: Это означает, что вы можете заказать детали из одного бина интенсивности, чтобы обеспечить одинаковую яркость всех цифр в вашем многоразрядном индикаторе. Если равномерность критически важна, вам следует указать код бина при заказе.

В: Могу ли я использовать этот индикатор на улице?О: Диапазон рабочих температур составляет от -35°C до +85°C, что покрывает многие уличные условия. Однако пластиковый корпус может деградировать при длительном воздействии прямого УФ-солнечного света, и индикатор не является водонепроницаемым по своей природе. Для суровых условий уличного использования потребуется соответствующий защитный кожух или конформное покрытие.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование простого цифрового счетчика. Разработчику нужен 3-разрядный счетчик для промышленной производственной линии. Он выбирает три индикатора LTS-367KR-02. Он проектирует печатную плату с индикаторами в ряд. Микроконтроллер (например, ATmega328) используется для подсчета импульсов от датчика. Микроконтроллер управляет индикаторами в мультиплексированной конфигурации. Он использует 7 выводов ввода/вывода, подключенных к анодам сегментов (A-G) всех трех индикаторов через токоограничивающие резисторы (например, 220 Ом для ~10 мА от источника 5В). Три дополнительных вывода ввода/вывода используются для управления транзисторами NPN (или специализированной микросхемой драйвера, такой как ULN2003), которые поочередно подключают общие катодные линии каждой цифры к земле. Прошивка включает каждую цифру на несколько миллисекунд, быстро циклически переключая их, создавая иллюзию одновременного включения всех трех. Высокая яркость обеспечивает видимость показаний на производственном цехе. Классифицированная световая сила индикаторов, заказанных в одном бине, гарантирует, что все три цифры выглядят одинаково яркими для оператора.

12. Введение в принцип работы

Принцип работы основан наэлектролюминесценциив полупроводниковом p-n переходе. Полупроводниковый материал AlInGaP имеет определенную ширину запрещенной зоны. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение перехода (примерно 2,1-2,6 В), электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в активную область, где они рекомбинируют. Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Длина волны (цвет) излучаемого света напрямую определяется шириной запрещенной зоны материала AlInGaP, которая сконструирована для получения красного света около 631-639 нм. Каждый из семи сегментов (и десятичная точка) представляет собой отдельный светодиод со своим собственным анодным соединением, но они имеют общее катодное соединение, образуя электрическую схему, показанную в техническом описании.

13. Тенденции развития

Хотя дискретные семисегментные светодиодные индикаторы, такие как LTS-367KR-02, остаются жизненно важными для простого, надежного и экономически эффективного цифрового отображения, общая тенденция в технологии дисплеев движется в сторону интеграции и гибкости. Это включает:Индикаторы со встроенным драйвером: Модули, которые включают светодиодные цифры, токоограничивающие резисторы и даже простой микроконтроллер или драйвер (например, с интерфейсами I2C или SPI) для уменьшения количества компонентов и требований к выводам ввода/вывода микроконтроллера для системного разработчика.Более высокая плотность и многофункциональность: Группы цифр с дополнительными значками или символами в одном корпусе.Развитие светодиодной технологии: Постоянные улучшения в материалах AlInGaP и InGaN (для других цветов) продолжают повышать эффективность (люмен на ватт) и яркость, позволяя снизить энергопотребление или увеличить видимость. Тем не менее, фундаментальный светодиодный семисегментный индикатор со сквозным монтажом и общим катодом продолжает служить надежным, хорошо изученным и высоконадежным решением для бесчисленных применений, где его простота является преимуществом перед более сложными графическими или матричными дисплеями.