Техническая спецификация LTS-360JD - Семисегментный индикатор 0.36 дюйма - Гиперкрасный цвет - Напряжение 2.6В

1. Обзор продукта

LTS-360JD — это высокопроизводительный однозначный семисегментный индикаторный модуль, предназначенный для применений, требующих чёткого и яркого цифрового отображения. Его основная функция — предоставление хорошо читаемого цифрового символа в компактном форм-факторе. Ключевое преимущество устройства заключается в использовании передовой технологии AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для светодиодных чипов, специально разработанной для получения гиперкрасного цвета с высокой световой отдачей. Это делает его подходящим для широкого рынка, включая промышленные приборы, бытовую технику, приборные панели автомобилей (вторичные дисплеи), контрольно-измерительное оборудование и платёжные терминалы, где первостепенное значение имеют надёжность и видимость.

2. Подробный анализ технических параметров

В этом разделе представлена детальная, объективная интерпретация ключевых параметров, указанных в спецификации.

2.1 Фотометрические и оптические характеристики

Фотометрические характеристики являются центральными для функциональности дисплея.Средняя сила света (Iv)указана в диапазоне от минимум 200 мккд до максимум 650 мккд при стандартном испытательном токе 1мА. Этот диапазон указывает на то, что устройство классифицируется по яркости, что позволяет разработчикам выбирать модули с одинаковой светоотдачей.Доминирующая длина волны (λd)составляет 639 нм, аДлина волны пика излучения (λp)— 650 нм, оба параметра измерены при IF=20мА. Это определяет "гиперкрасный" цвет — глубокий, насыщенный красный.Полуширина спектральной линии (Δλ)в 20 нм указывает на относительно узкий спектр излучения, что способствует чистоте цвета.Коэффициент соответствия силы светамаксимум 2:1 гарантирует, что разница в яркости между самым ярким и самым тусклым сегментом в одном модуле находится в допустимых пределах для равномерного внешнего вида.

2.2 Электрические параметры

Электрические характеристики определяют рабочие пределы и условия для надёжного использования.Прямое напряжение на сегмент (VF)имеет типичное значение 2.6В при IF=20мА, с максимумом 2.6В. Это критический параметр для проектирования сети токоограничивающих резисторов.Непрерывный прямой ток на сегментимеет максимальный номинал 25 мА при 25°C, с коэффициентом снижения 0.33 мА/°C. Это означает, что допустимый непрерывный ток уменьшается при повышении температуры окружающей среды выше 25°C для предотвращения перегрева.Пиковый прямой токможет быть импульсным до 90 мА при определённых условиях (скважность 1/10, длительность импульса 0.1мс), что полезно для схем мультиплексирования для достижения более высокой воспринимаемой яркости.Обратное напряжение (VR)номиналом 5В относительно низкое, что подчёркивает необходимость правильной схемотехники для избежания случайного обратного смещения.

2.3 Тепловые и предельные эксплуатационные характеристики

Эти характеристики определяют границы безопасной работы и не должны превышаться.Рассеиваемая мощность на сегментсоставляет 70 мВт.Диапазон рабочих температур и температур хранениясоставляет от -35°C до +85°C, что указывает на устойчивость к использованию в некондиционируемых средах.Температура пайки(260°C в течение 3 секунд на расстоянии 1/16 дюйма ниже плоскости установки) — критически важный параметр для руководства процессом пайки оплавлением без повреждения внутренних светодиодных чипов или пластикового корпуса.

3. Объяснение системы бининга

В спецификации указано, что устройствоклассифицируется по световой интенсивности. Это подразумевает систему бининга, в которой модули сортируются и продаются на основе измеренной светоотдачи при стандартных условиях испытаний (IF=1мА). Бины, вероятно, охватывают диапазон от минимальных 200 мккд до максимальных 650 мккд. Разработчикам, требующим одинаковой яркости нескольких индикаторов в одном изделии, следует указывать или выбирать модули из одного бина по интенсивности. В спецификации не указаны отдельные бины для длины волны или прямого напряжения, что говорит о более жёстком производственном контроле или менее критичном разбросе этих параметров для данной линейки продуктов.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя приведённый отрывок спецификации упоминает типичные характеристические кривые, конкретные графики не включены в текст. Обычно такие кривые включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока (I-V кривая): Этот график показал бы, как светоотдача увеличивается с током, обычно в сублинейной зависимости, подчёркивая снижение эффективности при более высоких токах.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока: Иллюстрирует экспоненциальную I-V зависимость диода, что важно для понимания требований к напряжению при различных токах управления.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды: Эта кривая критически важна, она показывает снижение светоотдачи при повышении температуры перехода. Она напрямую связана со спецификацией снижения тока.
• Спектральное распределение: График, показывающий интенсивность излучаемого света в зависимости от длины волны, с центром около 650 нм и указанной полушириной 20 нм.

Эти кривые необходимы для продвинутого проектирования, позволяя инженерам моделировать работу в нестандартных условиях и оптимизировать схему управления для эффективности и долговечности.

5. Механическая информация и данные о корпусе

LTS-360JD имеет стандартный корпус светодиодного индикатора. Ключевой механической характеристикой являетсявысота цифры 0.36 дюйма (9.1 мм). Корпус имеетсерую лицевую панель с белыми сегментами, что повышает контраст при выключенных светодиодах и рассеивает излучаемый свет для равномерного вида сегментов при включении. Устройство использует 10-контактную однострочную конфигурацию. Детальный чертёж с размерами обычно показывает общую ширину, высоту и глубину, размеры сегментов, шаг выводов (вероятно, стандартный 0.1" или метрический эквивалент) и положение десятичной точки справа. Допуски указаны как ±0.25 мм, если не оговорено иное.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Соблюдение профиля пайки обязательно для обеспечения надёжности. Указанное условие —260°C в течение 3 секунд, измеренное в точке на 1/16 дюйма (примерно 1.6 мм) ниже плоскости установки корпуса. Это стандартный профиль бессвинцовой пайки оплавлением. Разработчики должны убедиться, что профиль их печи оплавления соответствует этому требованию. Ручная пайка паяльником должна выполняться быстро и с контролируемой температурой, чтобы избежать локального перегрева. Устройство должно храниться в сухой антистатической среде перед использованием. После пайки очистка должна проводиться с использованием растворителей, совместимых с материалом пластикового корпуса.

7. Упаковка и информация для заказа

Номер детали —LTS-360JD. Стандартная упаковка для таких дискретных светодиодных компонентов обычно представляет собой антистатическую ленту на катушке для автоматизированной сборки или трубки. Конкретное количество на катушке или в трубке определяется в отдельной спецификации на упаковку. Примечание "Rt. Hand Decimal" в таблице описания подтверждает, что устройство включает десятичную точку справа от цифры.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

• Цифровые мультиметры и лабораторные приборы: Обеспечение чётких, ярких показаний измеряемых величин.
• Панели управления бытовой техники: Отображение таймеров, температурных настроек или режимов работы на духовках, микроволновых печах или стиральных машинах.
• Промышленные системы управления: Отображение уставок, счётчиков или кодов ошибок на интерфейсах станков.
• Автомобильные дисплеи для вторичного рынка: Используются в дополнительных приборах (вольтметрах, тахометрах), где требуется высокая видимость.
• Игровые устройства и торговые автоматы: Отображение очков, кредитов или номеров выбора.

8.2 Соображения при проектировании

• Ограничение тока: Для каждого катодного вывода (или для общего анода) требуются внешние резисторы для установки желаемого прямого тока. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (Vпитания - VF) / IF.
• Мультиплексирование: Для управления несколькими цифрами обычно используется мультиплексированная схема управления. При этом используется номинал пикового тока. Убедитесь, что средний ток во времени соответствует номиналу непрерывного тока.
• Угол обзора: Широкий угол обзора является преимуществом, но следует учитывать ориентацию монтажа относительно линии взгляда пользователя.
• Защита от ЭСР: Хотя это явно не указано, во время сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении со светодиодами от электростатического разряда.

9. Техническое сравнение и отличия

Основное дифференцирующее преимущество LTS-360JD заключается в использованииAlInGaP на непрозрачной подложке GaAsдля гиперкрасного излучения. По сравнению со старыми технологиями, такими как стандартные красные светодиоды на основе GaAsP (фосфида арсенида галлия), AlInGaP обеспечивает значительно более высокую световую отдачу, что приводит к большей яркости при том же токе управления или эквивалентной яркости при меньшей мощности. Он также обеспечивает превосходную насыщенность цвета и стабильность в зависимости от температуры и времени. По сравнению с белыми светодиодами с фильтрами, он предлагает более простую схему управления (без люминофора) и потенциально более длительный срок службы. Высота цифры 0.36 дюйма помещает его в категорию среднего размера, больше миниатюрных SMD семисегментных индикаторов, но меньше крупных цифр для панельного монтажа, обеспечивая хороший баланс между видимостью и занимаемым местом на плате.

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 2.6В, и вывод микроконтроллера не может безопасно выдавать 20мА, одновременно падая в напряжении. Вы должны использовать токоограничивающий резистор и, вероятно, транзистор или драйвер для управления током.

В: Какова цель наличия двух общих анодных выводов (Вывод 1 и Вывод 6)?

О: Два анодных вывода соединены внутри. Такая конструкция обеспечивает механическую симметрию, упрощает разводку дорожек на печатной плате для общего питания и может помочь распределить ток более равномерно, потенциально повышая надёжность.

В: Как добиться разных уровней яркости?

О: Яркость можно регулировать, изменяя прямой ток (в пределах максимальных номиналов) или, что более распространено и эффективно, используя широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) на управляющих сигналах. Это быстро включает и выключает светодиод, управляя средней светоотдачей.

В: Десятичная точка всегда горит?

О: Нет. Десятичная точка — это отдельный светодиодный сегмент со своим катодом (Вывод 7). Она управляется независимо, как и сегменты A-G.

11. Практический пример проектирования и использования

Рассмотрим проектирование простого цифрового счётчика с использованием микроконтроллера и четырёх индикаторов LTS-360JD. У микроконтроллера будет недостаточно линий ввода-вывода для статического управления каждым сегментом каждой цифры (4 цифры * 8 сегментов = 32 линии). Поэтому используется мультиплексированная схема. Четыре общих анодных вывода (по одному на цифру) подключаются к четырём выводам микроконтроллера через PNP-транзисторы (для подачи большего тока). Все соответствующие катоды сегментов (например, все сегменты 'A') соединены вместе и подключены к порту микроконтроллера через сеть токоограничивающих резисторов. Микроконтроллер быстро поочерёдно включает каждую цифру, одновременно выводя шаблон сегментов для этой цифры. Благодаря инерции зрения все цифры кажутся постоянно горящими. Пиковый ток на сегмент во время его короткого времени включения может быть выше (например, 60мА) для достижения хорошей средней яркости, в то время как средний ток остаётся ниже номинала непрерывного тока в 25мА.

12. Введение в технический принцип работы

LTS-360JD основан на технологии твердотельного освещения. Основным светоизлучающим элементом является полупроводниковый чип AlInGaP. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводника. Их рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав алюминия, индия, галлия и фосфора в кристаллической решётке определяет ширину запрещённой зоны, которая напрямую диктует длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае гиперкрасный около 650 нм. Непрозрачная подложка GaAs поглощает любое излучение, направленное вниз, улучшая контраст за счёт уменьшения внутреннего отражения. Серая лицевая панель и белая маска сегментов дополнительно улучшают контраст, поглощая окружающий свет и эффективно рассеивая излучаемый красный свет в сторону наблюдателя.

13. Тенденции и контекст технологии

Хотя дискретные семисегментные светодиодные индикаторы, такие как LTS-360JD, остаются весьма актуальными для конкретных применений, требующих простоты, надёжности и высокой видимости, очевидны более широкие тенденции в технологии дисплеев. Наблюдается общий переход кинтегрированным матричным светодиодным дисплеямиOLEDдля применений, требующих буквенно-цифрового или графического вывода, поскольку они предлагают большую гибкость. Для исключительно цифровых индикаторовсемисегментные светодиоды для поверхностного монтажа (SMD)становятся более распространёнными для облегчения автоматизированной сборки и уменьшения толщины изделий. Однако выводные индикаторы, такие как LTS-360JD, сохраняют преимущества при прототипировании, ремонтопригодности и в применениях, подверженных сильной вибрации, или там, где выводные соединения считаются более механически надёжными. Базовая технология AlInGaP продолжает оптимизироваться для повышения эффективности и надёжности, гарантируя, что такие устройства соответствуют современным ожиданиям по производительности и долговечности.