Техническая спецификация светодиодного индикатора LTS-4812CKS-PM - Высота цифры 0.39 дюйма - Желтый - Тип. напряжение 2.05В

1. Обзор продукта

LTS-4812CKS-PM представляет собой поверхностно-монтируемое (SMD) устройство, выполненное в виде одноразрядного цифрового индикатора. В нем используется технология полупроводников AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), выращенных на подложке из арсенида галлия (GaAs), для получения желтого свечения. Индикатор имеет серый корпус с белыми сегментами, что обеспечивает высокую контрастность и четкую видимость символов. Основное применение — в электронных устройствах, требующих компактных, надежных и ярких цифровых индикаторов, таких как панели приборов, потребительская электроника и промышленные системы управления.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Компактные размеры:Стандартная высота цифры составляет 0.39 дюйма (10.0 мм), что делает индикатор подходящим для применений с ограниченным пространством.
• Оптическое качество:Обеспечивает непрерывные однородные сегменты, отличный внешний вид символов, высокую яркость и широкий угол обзора для оптимальной читаемости с различных позиций.
• Энергоэффективность:Спроектирован с низким энергопотреблением, что способствует общей экономии энергии в системе.
• Высокая надежность:Благодаря твердотельной конструкции обеспечивается длительный срок службы и устойчивость к ударам и вибрации.
• Стандартизированный выход:Устройства сортируются (биннируются) по световому потоку и доминирующей длине волны, что позволяет добиться стабильных характеристик в серийном производстве.
• Соответствие экологическим нормам:Корпус не содержит свинца и соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

2. Подробные технические характеристики

2.1 Предельно допустимые параметры

Следующие пределы ни при каких условиях не должны быть превышены во избежание необратимого повреждения устройства. Все значения указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность на сегмент:Максимум 70 мВт.
• Пиковый прямой ток на сегмент:90 мА (в импульсном режиме: скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс).
• Постоянный прямой ток на сегмент:25 мА. Этот параметр линейно снижается на 0.28 мА/°C для температур выше 25°C.
• Диапазон рабочих температур и температур хранения:от -35°C до +105°C.
• Температура пайки:Выдерживает пайку паяльником при 260°C в течение 3 секунд, измерение производится на расстоянии 1/16 дюйма ниже плоскости установки.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Типичные рабочие параметры измерены при Ta=25°C. Они определяют стандартное поведение индикатора.

• Средняя сила света (Iv):Диапазон от 1301 до 5400 мккд при прямом токе (IF) 1 мА. При IF=10 мА достигается типичная интенсивность 30250 мккд.
• Прямое напряжение на кристалл (VF):Типично 2.05В, диапазон от 1.6В (MIN) до 2.6В (MAX) при IF=20 мА.
• Пиковая длина волны излучения (λp):588 нм при IF=20 мА.
• Доминирующая длина волны (λd):Диапазон от 582.1 нм до 590 нм при IF=20 мА.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм при IF=20 мА.
• Обратный ток на сегмент (IR):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (VR) 5В. Примечание: Это условие тестирования; устройство не предназначено для работы в режиме постоянного обратного смещения.
• Коэффициент согласования силы света:Соотношение между самым ярким и самым тусклым сегментами в аналогичной световой области составляет максимум 2:1 при IF=1 мА, что обеспечивает равномерный внешний вид.
• Перекрестные помехи:Указано значение ≤ 2.5%, что минимизирует нежелательное свечение соседних сегментов.

3. Объяснение системы биннинга

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве устройства сортируются в бины на основе измеренных параметров.

3.1 Диапазон бинов силы света

Устройства классифицируются на три бина (J, K, L) на основе их силы света, измеренной при 1 мА. Допуск для отнесения к бину составляет ±15%.

• Бин J:1301 – 2100 мккд
• Бин K:2101 – 3400 мккд
• Бин L:3401 – 5400 мккд

3.2 Диапазон оттенка (доминирующей длины волны)

Устройства также сортируются в четыре группы оттенков (0, 1, 2, 3) на основе их доминирующей длины волны с допуском ±1 нм.

• Оттенок 0:582.1 – 584.0 нм
• Оттенок 1:584.1 – 586.0 нм
• Оттенок 2:586.1 – 588.0 нм
• Оттенок 3:588.1 – 590.0 нм

Указание бинов позволяет разработчикам выбирать компоненты с жестко контролируемыми оптическими свойствами для применений, требующих единообразия цвета или яркости на нескольких индикаторах.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в спецификации приводятся ссылки на конкретные графические кривые, они, как правило, иллюстрируют следующие зависимости, критически важные для проектирования:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает нелинейную зависимость, необходимую для расчета значений токоограничивающих резисторов и рассеиваемой мощности.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой выход увеличивается с ростом тока, что помогает в оптимизации яркости и расчетах эффективности.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует снижение светового выхода при повышении температуры, что крайне важно для проектирования систем, работающих в условиях повышенных температур.
• Спектральное распределение:Изображает относительную мощность излучения по длинам волн, с центром вокруг пиковой длины волны 588 нм для данного желтого светодиода.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует стандартному SMD-исполнению. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Стандартный допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное.
• Определены конкретные критерии качества для инородных материалов, загрязнения чернилами, пузырьков внутри сегментов, изгиба отражателя и заусенцев на пластиковых выводах для обеспечения стабильной технологичности и внешнего вида.

5.2 Распиновка и принципиальная схема

Индикатор имеет 10-выводную конфигурацию и использует топологию схемы с общим анодом. Внутренняя схема показывает, что анодные соединения являются общими для сегментов, в то время как каждый сегмент (A-G и DP) имеет свой собственный катодный вывод. Такая конфигурация распространена для мультиплексирования нескольких разрядов. Распиновка следующая: Выводы 3 и 8 — общие аноды. Выводы 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10 являются катодами для сегментов E, D, C, DP, B, A, F, G соответственно.

5.3 Рекомендуемый рисунок контактных площадок

Предоставлен рисунок контактных площадок для обеспечения надежного формирования паяных соединений в процессе оплавления. Следование этому рисунку помогает предотвратить "эффект надгробия", смещение и недостаточность паяных соединений.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Инструкции по пайке оплавлением

Устройство подходит для пайки оплавлением со следующими критическими ограничениями:

• Максимальное количество циклов оплавления:Компонент должен подвергаться пайке оплавлением не более двух раз.
• Требование к охлаждению:Между первым и вторым процессом пайки устройство должно остыть до нормальной температуры окружающей среды.
• Температурный профиль:Рекомендуемый температурный профиль включает этап предварительного нагрева при 120–150°C не более 120 секунд, с пиковой температурой, не превышающей 260°C.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, она должна быть ограничена одним разом с температурой паяльника не выше 300°C и временем пайки не более 3 секунд на соединение.

7. Упаковка и обращение

7.1 Спецификации на ленту и катушку

Компоненты поставляются в эмбоссированной несущей ленте на катушках для автоматизированной сборки. Ключевые спецификации включают:

• Материал несущей ленты — черный проводящий сплав полистирола.
• Размеры соответствуют стандарту EIA-481-D.
• Длина упаковки составляет 44.5 метра на 22-дюймовой катушке.
• Количество компонентов — 800 штук на 13-дюймовой катушке.
• Минимальное количество упаковки для остаточных партий определено как 200 штук.
• Катушка включает ведущую и завершающую части для подачи в автомат.

7.2 Чувствительность к влаге и хранение

Как поверхностно-монтируемое устройство, оно чувствительно к поглощению влаги.

• Отгрузка:Устройства отгружаются в влагозащитной упаковке.
• Хранение:Не вскрытые пакеты должны храниться при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤60%.
• Прогрев (сушка):Если пакет вскрыт или детали подвергались воздействию влажной среды (>60% RH) в течение длительного времени, перед оплавлением требуется прогрев для предотвращения "эффекта попкорна" или расслоения. Рекомендуемые условия прогрева: 60°C в течение ≥48 часов для деталей на катушке или 100°C в течение ≥4 часов / 125°C в течение ≥2 часов для деталей навалом.

8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

8.1 Типовые схемы включения

При проектировании схемы управления для этого индикатора с общим анодом токоограничивающий резистор должен быть включен последовательно с каждым катодным выводом (сегментом). Значение резистора рассчитывается по формуле R = (Vcc - VF) / IF, где Vcc — напряжение питания, VF — прямое напряжение светодиода (типично 2.05В), а IF — желаемый прямой ток. Для мультиплексированных приложений, управляющих несколькими разрядами, необходимы соответствующие ключевые транзисторы или драйверные микросхемы на стороне анода.

8.2 Выбор яркости и тока

Сила света сильно зависит от прямого тока. Разработчики могут обратиться к характеристической кривой зависимости Iv от IF, чтобы выбрать рабочий ток, удовлетворяющий требуемой яркости, оставаясь в пределах абсолютно максимальных параметров для постоянного тока и рассеиваемой мощности. Снижение номинального тока при высоких температурах окружающей среды критически важно для надежности.

8.3 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность на сегмент мала, следует учитывать общую мощность для цифры и плотность на печатной плате. Обеспечение достаточной площади медной фольги на ПП для контактных площадок светодиода может помочь в отводе тепла, особенно при работе на более высоких токах или в условиях высоких температур.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λp) — это длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна (588 нм для данного устройства). Доминирующая длина волны (λd) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету света светодиода, и это параметр, используемый для биннинга по оттенку (582.1-590 нм).

9.2 Можно ли управлять этим индикатором без токоограничивающих резисторов?

Нет. Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. Работа от источника напряжения без ограничения тока вызовет протекание чрезмерного тока, что может превысить абсолютно максимальный параметр и разрушить сегменты светодиода. Всегда используйте последовательные резисторы или драйвер постоянного тока.

9.3 Почему количество циклов оплавления ограничено двумя?

Ограничение связано с термическим напряжением на материалах корпуса, внутренних проводных соединениях и самом кристалле светодиода. Множественные высокотемпературные циклы могут ухудшить материалы, увеличить риск расслоения или ослабить паяные соединения, влияя на долгосрочную надежность.

9.4 Как интерпретировать коды бинов (например, J, K, L) при заказе?

Код бина определяет гарантированный диапазон силы света. Для обеспечения одинаковой яркости всех цифр в вашем продукте вы должны указать требуемый бин (например, Бин L для максимальной яркости) в вашем заказе. Производитель поставит детали из этого конкретного бина.

10. Введение в технологию и принцип работы

LTS-4812CKS-PM основан на полупроводниковом материале AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), выращенном на подложке из арсенида галлия (GaAs). Эта материальная система высокоэффективна для получения света в желтой, оранжевой и красной областях спектра. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав слоев AlInGaP определяет ширину запрещенной зоны и, следовательно, длину волны (цвет) излучаемого света. SMD-корпус содержит кристалл светодиода, проводные соединения и линзу из формованной эпоксидной смолы, которая формирует световой поток и обеспечивает защиту от окружающей среды.