Техническая спецификация светодиодного индикатора LTS-4817SKR-P - Высота цифры 0.39 дюйма - Супер красный - Прямое напряжение 2.6В

1. Обзор продукта

LTS-4817SKR-P представляет собой поверхностно-монтируемое устройство (SMD), выполненное в виде однозначного цифрового индикатора. Его основная функция — обеспечение четкого и яркого отображения цифр в различных электронных приложениях. Устройство использует технологию полупроводников AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) на подложке из арсенида галлия для получения характерного Супер красного цвета. Этот выбор материала является ключевым для достижения высокой яркости и эффективности в красном спектре. Индикатор имеет серый лицевой экран с белыми сегментами — комбинация, разработанная для максимальной контрастности и читаемости, особенно в условиях окружающего освещения. Он специально разработан для использования в процессах обратного монтажа, что обеспечивает гибкость в дизайне печатной платы и эстетике конечного продукта.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Размер цифры:Высота цифры составляет 0.39 дюйма (10.0 мм), что обеспечивает баланс между видимостью и эффективным использованием места на плате.
• Качество сегментов:Обеспечивает непрерывные, однородные сегменты для стабильного внешнего вида символов без зазоров или неровностей.
• Энергоэффективность:Разработан для работы с низким энергопотреблением, что делает его подходящим для устройств с питанием от батарей или энергосберегающих приложений.
• Оптические характеристики:Обеспечивает высокую яркость и высокую контрастность, гарантируя отличную читаемость. Широкий угол обзора сохраняет видимость с различных точек.
• Надежность:Обладает надежностью твердотельного устройства без движущихся частей, что приводит к длительному сроку службы.
• Сортировка (бининг):Устройства категоризируются (сортируются) по световой интенсивности, что позволяет добиться согласованной яркости в многоразрядных индикаторах.
• Соответствие стандартам:Корпус не содержит свинца и изготовлен в соответствии с директивами RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

1.2 Идентификация устройства

Артикул LTS-4817SKR-P раскрывает ключевые атрибуты устройства: однозначный индикатор с излучением Супер красного цвета, конфигурация с общим анодом и десятичная точка справа. Эта конкретная конфигурация критически важна для правильного проектирования схемы и распределения выводов.

2. Подробный обзор технических характеристик

2.1 Предельно допустимые параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению 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:90 мА (в импульсном режиме: скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс).
• Непрерывный прямой ток на сегмент:25 мА при 25°C. Этот параметр линейно снижается на 0.28 мА/°C при увеличении температуры окружающей среды выше 25°C.
• Диапазон температур:Диапазон рабочих температур и температур хранения составляет от -35°C до +105°C.
• Допуск при пайке: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

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

• Световая интенсивность (I_V):Диапазон от 500 мккд (мин.) до 1600 мккд (тип.) при прямом токе (I_F) 1 мА. При I_F=10 мА, типовая интенсивность составляет 20,800 мккд. Интенсивность измеряется с использованием фильтра, соответствующего кривой спектральной чувствительности глаза CIE.
• Длина волны:Пиковая длина волны излучения (λ_p) составляет 639 нм (тип.). Доминирующая длина волны (λ_d) составляет 631 нм (тип.). Полуширина спектральной линии (Δλ) составляет 20 нм (тип.). Эти параметры определяют чистый красный цвет.
• Прямое напряжение (V_F):На один светодиодный чип, типично 2.6В, максимум 2.6В при I_F=20 мА. Минимум 2.05В.
• Обратный ток (I_R):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Этот параметр предназначен только для целей тестирования; устройство не предназначено для непрерывной работы в режиме обратного смещения.
• Коэффициент согласования интенсивности:Отношение световой интенсивности между сегментами в схожих световых областях составляет максимум 2:1 при I_F=1 мА, что обеспечивает однородный внешний вид.
• Перекрестные помехи:Указано значение ≤ 2.5%, что минимизирует нежелательную утечку света между соседними сегментами.

2.3 Объяснение системы сортировки (бининга)

В спецификации указано, что устройства "категоризированы по световой интенсивности". Это означает, что светодиоды тестируются и сортируются (бининг) на основе измеренной светоотдачи при стандартном тестовом токе. Этот процесс гарантирует, что при использовании нескольких цифр в одном индикаторе (например, в часах или измерителе) все цифры будут иметь одинаковый уровень яркости, предотвращая ситуацию, когда одна цифра выглядит заметно тусклее или ярче соседних. Разработчики могут указать код бина, чтобы гарантировать эту однородность.

3. Анализ рабочих характеристик (кривых)

В спецификации приведены типовые рабочие кривые, которые графически отображают взаимосвязь ключевых параметров. Хотя конкретные графики не детализированы в предоставленном тексте, стандартные кривые для такого устройства обычно включают:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает экспоненциальную зависимость, что критически важно для проектирования схем ограничения тока.
• Световая интенсивность в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как светоотдача увеличивается с ростом тока, вплоть до максимальных допустимых пределов.
• Световая интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует снижение светоотдачи при повышении температуры перехода, подчеркивая важность теплового управления.
• Спектральное распределение мощности:График, показывающий относительную интенсивность излучаемого света на разных длинах волн с пиком около 639 нм.

Эти кривые позволяют инженерам прогнозировать поведение устройства в нестандартных условиях (разные токи, температуры) и оптимизировать свою конструкцию для достижения производительности и надежности.

4. Механическая информация и информация о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство имеет определенные физические размеры с допуском ±0.25 мм, если не указано иное. Ключевые примечания по размерам включают ограничения на посторонний материал внутри сегментов (≤10 мил), загрязнение поверхности чернилами (≥20 мил), пузыри в сегментах (≤10 мил), изгиб отражателя (≤1% от его длины) и максимальный заусенец на пластиковом выводе (0.14 мм). Подробный чертеж с размерами необходим для создания посадочного места на печатной плате.

4.2 Внутренняя схема и распиновка

Индикатор имеет конфигурацию с общим анодом. Внутренняя схема показывает десять выводов, подключенных к анодам и катодам семи сегментов (A-G) и десятичной точки (DP).

Таблица подключения выводов:

• Вывод 1: Катод E
• Вывод 2: Катод D
• Вывод 3: Общий анод
• Вывод 4: Катод C
• Вывод 5: Катод DP (Десятичная точка)
• Вывод 6: Катод B
• Вывод 7: Катод A
• Вывод 8: Общий анод
• Вывод 9: Катод F
• Вывод 10: Катод G

Выводы 3 и 8 соединены с общим анодом внутри устройства. Такая конструкция с двумя анодными выводами помогает распределять общий прямой ток (который является суммой токов всех светящихся сегментов) по двум дорожкам печатной платы и паяным соединениям. Это улучшает пропускную способность по току, снижает нагрев дорожек и повышает надежность механического соединения.

4.3 Рекомендуемый рисунок пайки (посадочное место)

В спецификации представлены два различных рисунка посадочного места (footprint) на печатной плате: один для обычного монтажа и один для обратного монтажа. Рисунок для обратного монтажа включает вырез в печатной плате. Использование правильного рисунка критически важно для формирования качественного паяного соединения, механической стабильности и достижения желаемого визуального эффекта (заподлицо для обратного монтажа).

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 Инструкции по пайке SMT

Устройство предназначено для сборки по технологии поверхностного монтажа (SMT). Критически важные инструкции включают:

• Пайка оплавлением (основной метод):Максимум два цикла оплавления. Между циклами требуется период охлаждения до нормальной температуры.
  • Предварительный нагрев: 120–150°C
  • Время предварительного нагрева: максимум 120 секунд
  • Пиковая температура: максимум 260°C
  • Время выше температуры ликвидуса: максимум 5 секунд
• Ручная пайка (паяльником):Должна быть ограничена одноразовым ремонтом. Максимальная температура жала паяльника — 300°C, максимальное время пайки на одно соединение — 3 секунды.

Превышение этих тепловых профилей или количества циклов может повредить пластиковый корпус или внутренний светодиодный кристалл.

5.2 Чувствительность к влаге и хранение

SMD индикаторы поставляются в влагозащитной упаковке. Их необходимо хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤60%. После вскрытия герметичного пакета компоненты начинают поглощать влагу из воздуха. Если детали не используются немедленно и не хранятся в контролируемой сухой среде (например, в сушильном шкафу), их необходимо прогреть перед процессом пайки оплавлением, чтобы предотвратить "вспучивание" (popcorning) или растрескивание корпуса, вызванное быстрым расширением пара при нагреве.

Условия прогрева (только один раз):

• Детали на катушке (Reel): 60°C в течение ≥48 часов.
• Детали насыпью (Bulk): 100°C в течение ≥4 часов или 125°C в течение ≥2 часов.

6. Информация об упаковке и заказе

6.1 Спецификации упаковки

Устройство поставляется на катушке с лентой (tape-and-reel) для автоматизированной сборки методом pick-and-place. В спецификации подробно описаны размеры как упаковочной катушки, так и несущей ленты.

• Размеры катушки:Приведены для стандартных размеров катушек.
• Размеры несущей ленты:Представлены отдельные спецификации для устройств обычного и обратного монтажа, что отражает их разную ориентацию в ленте. Ключевые спецификации ленты включают совокупный допуск шага, пределы изгиба и соответствие стандарту EIA-481-C.
• Количества:Стандартная 13-дюймовая катушка содержит 800 штук. Минимальный объем заказа для остатков составляет 200 штук.
• Начальная/конечная лента (Leader/Trailer):Катушка включает начальную ленту (минимум 400 мм) и конечную ленту (минимум 40 мм) для машинной обработки.

6.2 Маркировка и прослеживаемость

Несущая лента содержит маркировку с артикулом (Part Number), кодом даты (Date Code) и кодом бина (Bin Code), обеспечивая полную прослеживаемость для целей производства и контроля качества.

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Типичные сценарии применения

LTS-4817SKR-P идеально подходит для приложений, требующих яркого, надежного однозначного цифрового индикатора в компактном SMD исполнении. Распространенные области применения включают:

• Бытовая электроника: цифровые весы, кухонные таймеры, дисплеи аудиоаппаратуры.
• Промышленное оборудование: панельные измерители, индикаторы приборов, индикаторы состояния систем управления.
• Автомобильный тюнинг: комбинации приборов, бортовые компьютеры.
• Медицинские устройства: портативные мониторы, где ключевыми являются низкое энергопотребление и высокая контрастность.
• Бытовая техника: микроволновые печи, стиральные машины, термостаты (особенно с обратным монтажом для гладкого, интегрированного вида).

7.2 Критически важные рекомендации по проектированию

• Ограничение тока:Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. Последовательный токоограничивающий резистор или схема драйвера с постоянным током обязательны для каждого сегмента или общего анода, чтобы предотвратить превышение максимального непрерывного прямого тока, особенно с учетом снижения номинала при повышении температуры.
• Тепловое управление:Хотя рассеиваемая мощность на один сегмент невелика, необходимо учитывать совокупное тепло от нескольких сегментов в многоразрядной конструкции или работу при высоких температурах окружающей среды. Достаточная площадь медного покрытия на печатной плате и вентиляция помогают поддерживать температуру перехода в безопасных пределах.
• Эстетика обратного монтажа:При использовании опции обратного монтажа убедитесь, что вырез в печатной плате выполнен точно, и соблюдается рекомендуемый рисунок пайки, чтобы добиться чистого, заподлицо выглядящего монтажа с лицевой панелью.
• Защита от электростатического разряда (ESD):Хотя в данной спецификации это явно не указано, светодиоды AlInGaP могут быть чувствительны к электростатическому разряду (ESD). Во время сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ESD.

8. Техническое сравнение и дифференциация

LTS-4817SKR-P выделяется несколькими ключевыми атрибутами:

• Материальная технология (AlInGaP):По сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP, AlInGaP предлагает значительно более высокую световую эффективность и лучшую температурную стабильность для красного и янтарного цветов, что приводит к более ярким индикаторам с более стабильным цветом в зависимости от температуры и в течение срока службы.
• Возможность обратного монтажа:Не все SMD светодиодные индикаторы разработаны или характеризуются для обратного монтажа. Указанные механические допуски и предоставленное посадочное место делают это устройство надежным выбором для такого подхода к проектированию.
• Сортировка по интенсивности (бининг):Гарантированное согласование интенсивности (соотношение 2:1) является критически важной особенностью для многоразрядных индикаторов, устраняя несоответствие яркости, которое может возникнуть с несортированными деталями.
• Широкий угол обзора и высокая контрастность:Комбинация технологии чипа, серого лицевого экрана и белых сегментов разработана для обеспечения превосходной читаемости под широкими углами по сравнению с индикаторами с другими цветовыми комбинациями.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: В чем разница между "пиковой длиной волны" и "доминирующей длиной волны"?
О1: Пиковая длина волны (λ_p) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны (λ_d) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода. Для узкополосного красного светодиода, такого как этот, они близки (639 нм против 631 нм), но λ_dболее актуальна для восприятия цвета человеком.

В2: Почему есть два вывода общего анода (3 и 8)?
О2: Наличие двух анодных выводов помогает распределить общий прямой ток (который является суммой токов всех светящихся сегментов) по двум дорожкам печатной платы и паяным соединениям. Это улучшает пропускную способность по току, снижает нагрев дорожек и повышает надежность механического соединения.

В3: Могу ли я управлять этим индикатором напрямую с вывода микроконтроллера?
О3: Нет. Типичный вывод GPIO микроконтроллера не может обеспечить или принять достаточный ток (25 мА на сегмент, потенциально более 175 мА для всех сегментов, если отображается цифра '8') и будет поврежден. Вы должны использовать внешние драйверы (например, транзисторные сборки или специализированные микросхемы драйверов светодиодов), управляемые микроконтроллером.

В4: Что означает "линейное снижение номинала от 25°C" для непрерывного прямого тока?
О4: Это означает, что максимальный безопасный непрерывный ток уменьшается при повышении температуры выше 25°C. Коэффициент снижения номинала составляет 0.28 мА/°C. Например, при температуре окружающей среды 50°C максимальный ток составит: 25 мА - [0.28 мА/°C * (50°C - 25°C)] = 25 мА - 7 мА = 18 мА на сегмент.

В5: Всегда ли требуется прогрев после вскрытия пакета?
О5: Прогрев требуетсятолько в том случае,если компоненты подвергались воздействию влажности окружающей среды вне указанных условий хранения (≤30°C/60% RH) в течение периода, достаточного для поглощения влаги, и перед тем, как они пройдут процесс пайки оплавлением. Если они используются немедленно или хранятся в сухой среде, прогрев может не потребоваться. Для получения конкретных ограничений по времени воздействия обратитесь к метке MSL (Уровень чувствительности к влаге) на пакете.