Техническая документация на светодиодный индикатор LTS-5825CTB-PR - Высота цифры 0.56 дюйма - Синий InGaN - Прямое напряжение 3.8В

1. Обзор продукта

LTS-5825CTB-PR представляет собой поверхностно-монтируемое устройство (SMD), выполненное в виде однозначного буквенно-цифрового индикатора. Его основная функция — обеспечение четкого, яркого вывода цифр и ограниченного набора буквенно-цифровых символов в электронном оборудовании. Основная технология использует полупроводниковый материал нитрида индия-галлия (InGaN), выращенный на сапфировой подложке, который отвечает за эффективное излучение синего света. Устройство имеет серый корпус и белые сегменты, что повышает контрастность и читаемость. Оно классифицируется как индикатор с общим анодом, что означает внутреннее соединение анодов всех светодиодных сегментов, упрощающее проектирование схемы для мультиплексирования.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Размер цифры:Высота символа 0.56 дюйма (14.22 мм) обеспечивает отличную видимость на средних дистанциях.
• Оптические характеристики:Обеспечивает высокую яркость и контрастность благодаря непрерывным равномерным сегментам, гарантирующим одинаковую освещенность символа.
• Угол обзора:Обеспечивает широкий угол обзора, делая индикатор читаемым с различных позиций.
• Энергоэффективность:Имеет низкое энергопотребление, способствуя созданию энергоэффективных конструкций.
• Надежность:Обладает твердотельной надежностью без движущихся частей, что обеспечивает длительный срок службы.
• Контроль качества:Устройства категоризируются (биннуются) по световой интенсивности, что позволяет подбирать индикаторы с одинаковой яркостью для многозначных применений.
• Соответствие экологическим нормам:Корпус не содержит свинца и соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

1.2 Целевые применения и рынок

Данный индикатор предназначен для использования в обычном электронном оборудовании. Типичные области применения включают устройства офисной автоматизации (например, копиры, принтеры), коммуникационное оборудование, бытовую технику, приборные панели и потребительскую электронику, где требуется четкое цифровое отображение. Он подходит для применений, требующих надежности, хорошей видимости и компактных размеров. Разработчикам следует проконсультироваться для применений, связанных с особыми требованиями к надежности, например, в авиации, медицине или критически важных системах безопасности.

2. Подробный анализ технических характеристик

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют пределы, за которыми может произойти необратимое повреждение устройства. Не рекомендуется непрерывная работа устройства на этих пределах или близко к ним.

• Рассеиваемая мощность на сегмент:Максимум 70 мВт.
• Пиковый прямой ток на сегмент:30 мА (в импульсном режиме: скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс).
• Постоянный прямой ток на сегмент:25 мА при 25°C. Данный параметр линейно снижается на 0.28 мА/°C при повышении температуры окружающей среды выше 25°C.
• Диапазон рабочих температур и температур хранения:от -35°C до +105°C.
• Температура пайки:Выдерживает 260°C в течение 3 секунд на расстоянии 1/16 дюйма (приблизительно 1.6 мм) ниже плоскости установки.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Средняя сила света (I_V):от 8600 до 28500 мккд (микрокандел) при прямом токе (I_F) 10 мА. Допуск измерения составляет 15%.
• Пиковая длина волны излучения (λ_p):468 нм (нанометров), что указывает на точку максимальной интенсивности излучения в синем спектре.
• Доминирующая длина волны (λ_d):470 нм — это длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, с допуском ±1 нм.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):25 нм, определяющая спектральную чистоту или ширину полосы излучаемого синего света.
• Прямое напряжение на чип (V_F):от 3.3В до 3.8В при I_F=5 мА, с допуском ±0.1В. Это критический параметр для проектирования схемы управления.
• Обратный ток (I_R):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Обратите внимание, что это условие тестирования; устройство не предназначено для работы в режиме постоянного обратного смещения.
• Коэффициент соответствия силы света:Максимум 2:1 для сегментов в пределах схожей световой области, обеспечивая визуальную однородность.
• Перекрестные помехи:Указано как ≤ 2.5%, что минимизирует нежелательное свечение соседних выключенных сегментов.

2.3 Чувствительность к электростатическому разряду (ESD)

Светодиоды подвержены повреждению от электростатического разряда. В техническом описании настоятельно рекомендуется применять меры контроля ESD при обращении и сборке:

• Используйте заземленные браслеты или антистатические перчатки.
• Убедитесь, что все рабочие места, инструменты и места хранения правильно заземлены.
• Применяйте ионизаторы для нейтрализации статических зарядов, которые могут накапливаться на пластиковом корпусе.

3. Система биннинга и категоризации

LTS-5825CTB-PR использует систему категоризации в основном дляСилы света. Устройства тестируются и сортируются по бинам на основе измеренной светоотдачи при стандартном тестовом токе (10 мА). Это позволяет разработчикам выбирать индикаторы с согласованными уровнями яркости, что критически важно для многозначных применений, чтобы избежать неравномерного внешнего вида. Указанный диапазон интенсивности составляет 8600-28500 мккд. Хотя в данном документе явно не детализируется для длины волны, жесткий допуск на доминирующую длину волны (±1 нм) по своей сути обеспечивает хорошую цветовую согласованность от устройства к устройству.

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании приведены типичные характеристические кривые, которые необходимы для понимания поведения устройства в различных условиях. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в предоставленном тексте, они обычно включают:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (I-V кривая):Показывает нелинейную зависимость, что критически важно для определения требуемого управляющего напряжения для заданного тока.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует, как светоотдача увеличивается с током, помогая оптимизировать компромисс между яркостью и энергопотреблением/нагревом.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светоотдачи при повышении температуры, что жизненно важно для управления тепловым режимом в применении.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, подтверждающий пиковую и доминирующую длины волн и спектральную ширину.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует определенному посадочному месту для SMD. Ключевые размерные примечания включают: все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0.25 мм. Существуют конкретные меры контроля качества для лицевой части индикатора: посторонние частицы на сегментах ≤ 10 мил, загрязнение краской ≤ 20 мил, пузыри в сегментах ≤ 10 мил, и изгиб отражателя ≤ 1% от его длины. Заусенец на пластиковом выводе ограничен максимум 0.14 мм.

5.2 Конфигурация выводов и принципиальная схема

Индикатор имеет 10-выводную конфигурацию. Внутренняя принципиальная схема показывает архитектуру с общим анодом. Распиновка следующая: Выводы 3 и 8 являются общими анодами. Выводы 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9 и 10 являются катодами для сегментов E, D, C, DP (десятичная точка), B, A, F и G соответственно. Вывод 5 предназначен специально для катода правой десятичной точки.

5.3 Рекомендуемый посадочный рисунок для пайки

Предоставлен рекомендуемый посадочный рисунок для проектирования печатной платы, чтобы обеспечить надежное формирование паяных соединений и правильное механическое выравнивание в процессе оплавления. Соблюдение этого рисунка критически важно для производственного выхода.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Параметры пайки оплавлением

Устройство подходит для пайки оплавлением. Критические параметры:

• Предварительный нагрев:120–150°C.
• Время предварительного нагрева:Максимум 120 секунд.
• Пиковая температура:Максимум 260°C.
• Время выше температуры ликвидуса:Максимум 5 секунд.
• Количество циклов оплавления:Максимум 2 раза. Сборка должна остыть до нормальной температуры между первым и вторым процессом пайки.

6.2 Ручная пайка (паяльником)

Если необходима ручная пайка, температура паяльника не должна превышать 300°C, а время пайки на одно соединение должно быть ограничено максимум 3 секундами.

6.3 Чувствительность к влаге и хранение

Корпус SMD чувствителен к влаге. Устройства поставляются в влагозащитной упаковке с осушителем. Их следует хранить при температуре ≤ 30°C и относительной влажности ≤ 60%. После вскрытия герметичного пакета устройства начинают поглощать влагу из окружающей среды. Если время воздействия превышает указанные пределы (не детализировано в данном отрывке) или если детали не хранятся в сухом шкафу, онидолжны быть просушеныперед оплавлением, чтобы предотвратить растрескивание корпуса (\"эффект попкорна\") или расслоение во время пайки. Условия сушки: 60°C в течение ≥48 часов (в катушке) или 100°C в течение ≥4 часов / 125°C в течение ≥2 часов (навалом). Сушку следует проводить только один раз.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификации упаковки

Устройства поставляются на ленте в катушке для автоматической сборки. Несущая лента изготовлена из черного проводящего полистиролового сплава. Упаковка соответствует стандарту EIA-481-D. Ключевые спецификации катушки включают длину упаковки 44.5 метра на 22-дюймовой катушке, содержащей 700 штук на 13-дюймовой катушке. Минимальное количество упаковки для остаточных заказов составляет 200 штук. Лента включает ведущую и завершающую секции (минимум 400 мм и 40 мм соответственно) для облегчения подачи в автомат.

7.2 Расшифровка номера детали

Номер детали LTS-5825CTB-PR можно расшифровать как: LTS (семейство продуктов), 5825 (вероятно, идентификатор серии/модели), C (вероятно, код цвета для синего), T (тип корпуса), B (бин яркости или вариант), PR (может указывать на правую десятичную точку).

8. Примечания по применению и соображения проектирования

8.1 Проектирование схемы управления

Как индикатор с общим анодом, аноды (выводы 3 и 8) должны быть подключены к положительному напряжению питания (V_CC). Отдельные сегменты включаются путем пропускания тока через их соответствующие катодные выводы на землю. Прямое напряжение (V_F) 3.3-3.8В должно учитываться при выборе напряжения питания. Токоограничивающий резистор требуется последовательно с каждым катодом (или можно использовать драйвер постоянного тока), чтобы установить прямой ток (I_F) на желаемом уровне, обычно между 5-20 мА, балансируя яркость и долговечность. Для мультиплексирования нескольких цифр общие аноды переключаются последовательно на высокой частоте.

8.2 Тепловое управление

Линейное снижение постоянного прямого тока (0.28 мА/°C выше 25°C) подчеркивает важность теплового управления. При высоких температурах окружающей среды или в применениях с высоким коэффициентом заполнения эффективный максимальный ток должен быть соответственно уменьшен. Достаточная медная разводка на печатной плате и вентиляция помогают рассеивать тепло.

8.3 Оптическая интеграция

Серый корпус и белые сегменты обеспечивают естественный контраст. Для дальнейшего улучшения рассмотрите возможность добавления нейтрального плотностного фильтра или цветного рассеивателя. Широкий угол обзора делает его подходящим для применений, где пользователь может находиться не прямо перед индикатором.

9. Сравнение и дифференциация

По сравнению со старыми технологиями, такими как красные светодиоды GaAsP или более крупные выводные светодиодные индикаторы, LTS-5825CTB-PR предлагает несколько преимуществ:Меньшие габариты:Корпус SMD значительно экономит место на плате и позволяет создавать низкопрофильные конструкции.Более высокая эффективность:Технология InGaN обеспечивает более высокую яркость при меньших токах.Лучшая надежность:Твердотельная конструкция и надежный корпус SMD улучшают устойчивость к ударам и вибрации.Простота сборки:Совместим с высокоскоростными автоматизированными процессами установки и пайки оплавлением, снижая стоимость производства. Его основным отличием в своей категории является конкретное сочетание высоты цифры 0.56 дюйма, синего цвета, конфигурации с общим анодом, а также детализированных характеристик и контроля качества, задокументированных в спецификации.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

О1: Пиковая длина волны (λ_p=468 нм) — это точка максимальной спектральной мощности излучения. Доминирующая длина волны (λ_d=470 нм) — это единственная длина волны монохроматического света, которая соответствовала бы воспринимаемому цвету светодиода. Они часто близки, но не идентичны.

В2: Могу ли я управлять этим индикатором от источника питания 5В?

О2: Да, но вы должны использовать последовательный токоограничивающий резистор для каждого сегмента. Значение резистора рассчитывается как R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Для питания 5В, V_F=3.5В и I_F=10 мА, R = (5 - 3.5) / 0.01 = 150 Ом.

В3: Почему количество циклов оплавления ограничено двумя?

О3: Повторное воздействие высоких температур пайки может вызвать термическое напряжение на внутреннем креплении кристалла, проводных соединениях и пластиковом корпусе, что потенциально может привести к снижению надежности или отказу. Ограничение обеспечивает долгосрочную целостность устройства.

В4: Что произойдет, если я не просушил катушку, подвергшуюся воздействию влаги, перед оплавлением?

О4: Захваченная влага может быстро испариться во время высокотемпературного профиля оплавления, создавая высокое внутреннее давление. Это может вызвать растрескивание корпуса (\"эффект попкорна\"), внутреннее расслоение или повреждение проводных соединений, что приведет к немедленному или скрытому отказу.

11. Пример практического применения

Сценарий: Проектирование дисплея для цифрового мультиметра.Разработчику нужен яркий, надежный однозначный индикатор для компактного мультиметра. Выбран LTS-5825CTB-PR. Используются четыре индикатора для отображения до 1999 отсчетов. Микроконтроллер использует технику мультиплексирования: он устанавливает шаблон для цифры 1 на катодных линиях, включает общий анод для цифры 1, ждет короткое время, затем выключает цифру 1, устанавливает шаблон для цифры 2, включает ее анод и так далее, быстро циклируя. Ток для каждого сегмента установлен на 8 мА с помощью резисторов, обеспечивая достаточную яркость при низком энергопотреблении. Серый корпус обеспечивает хороший контраст под защитным стеклом мультиметра. Устройства взяты из одного бина силы света, чтобы гарантировать равномерную яркость на всех четырех цифрах.

12. Введение в технический принцип

Излучение света основано на электролюминесценции в полупроводниковом p-n переходе. Активный материал — нитрид индия-галлия (InGaN). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее напряжение включения диода (приблизительно 3.3В), электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в активную область (квантовую яму). Когда электрон рекомбинирует с дыркой, энергия высвобождается в виде фотона. Конкретный состав сплава InGaN определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае синий (~470 нм). Сапфировая подложка обеспечивает кристаллический шаблон для выращивания высококачественных слоев InGaN.

13. Технологические тренды и контекст

Данное устройство представляет собой зрелое применение технологии синих светодиодов InGaN. Тренд в буквенно-цифровых SMD индикаторах направлен в сторону более высокой плотности пикселей (многозначные и матричные в одном корпусе), полноцветной возможности (интеграция красных, зеленых и синих чипов) и еще более низкого энергопотребления. Также наблюдается переход к решениям типа \"чип на плате\" (COB) и интегрированным драйверам, которые сокращают количество внешних компонентов. Кроме того, достижения в технологии с преобразованием люминофора позволяют одному синему или УФ-чипу производить белый или другие цвета, расширяя возможности применения. Принципы эффективности, надежности и миниатюризации, наблюдаемые в этом компоненте, продолжают стимулировать инновации во всей светодиодной промышленности.