Техническая спецификация светодиодного индикатора LTS-2806CKR-P - Высота цифры 0.28 дюйма - Супер красный - Прямое напряжение 2.6В - Рассеиваемая мощность 70мВт

1. Обзор продукта

LTS-2806CKR-P представляет собой прибор для поверхностного монтажа (SMD), выполненный в виде одноразрядного цифрового индикатора. Его основная функция — обеспечение четкой и надежной цифровой индикации в компактном современном корпусе, подходящем для процессов автоматизированной сборки. Определяющей характеристикой данного компонента является использование полупроводникового материала арсенида галлия-индия-алюминия (AlInGaP) для светоизлучающих чипов, которые выращиваются на подложке из арсенида галлия (GaAs). Эта технология материалов специально выбрана для генерации высокоэффективного света в красно-оранжевом спектре. Визуальный дизайн характеризуется серой лицевой панелью с белыми светофильтрами сегментов — комбинация, призванная повысить контрастность и читаемость при включении сегментов.

1.1 Ключевые особенности и целевые области применения

Данный индикатор разработан для интеграции в потребительскую и промышленную электронную аппаратуру, где ключевыми соображениями являются экономия места, энергоэффективность и надежность. Высота цифры 0.28 дюйма (7.0 мм) обеспечивает баланс между видимостью и экономией места на плате. Непрерывный, равномерный дизайн сегментов гарантирует последовательный и профессиональный внешний вид символов. Ключевые преимущества включают низкое энергопотребление, высокую яркость, отличную контрастность и широкий угол обзора, что делает его подходящим для различных применений в устройствах отображения информации. Он классифицируется по световому потоку, что позволяет подбирать яркость в многоразрядных приложениях, и поставляется в бессвинцовом корпусе, соответствующем директивам RoHS. Типичные области применения включают приборные панели, бытовую технику, средства связи, устройства офисной автоматизации и различные панели управления, где требуется отображение одной цифры.

2. Технические характеристики и объективная интерпретация

Рабочие характеристики LTS-2806CKR-P определяются набором абсолютных максимальных режимов и стандартных электрических/оптических характеристик. Понимание этих параметров критически важно для надежного проектирования схемы и долгосрочной эксплуатации.

2.1 Абсолютные максимальные режимы

Эти режимы определяют предельные уровни воздействия, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они не предназначены для нормальной работы. Максимальная рассеиваемая мощность на сегмент составляет 70 мВт. Пиковый прямой ток на сегмент составляет 90 мА, но это допустимо только при определенных импульсных условиях: скважность 1/10 при длительности импульса 0.1 мс. Непрерывный прямой ток на сегмент линейно снижается от 25 мА при 25°C. Устройство рассчитано на рабочий и температурный диапазон хранения от -35°C до +105°C. При ручной пайке жало паяльника должно удерживаться на расстоянии 1/16 дюйма (примерно 1.6 мм) ниже плоскости установки не более 3 секунд при температуре 260°C.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры измеряются в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C) и представляют типичные рабочие характеристики. Средняя сила света (Iv) является основным показателем. При прямом токе (If) 1 мА минимальная интенсивность составляет 201 мккд, типичное значение — 650 мккд. При 10 мА типичная интенсивность значительно возрастает до 8250 мккд. Прямое напряжение (Vf) на чип обычно составляет 2.6В при испытательном токе 20 мА, максимальное — 2.6В. Пиковая длина волны излучения (λp) обычно равна 639 нм, а доминирующая длина волны (λd) — 631 нм, оба параметра измеряются при 20 мА, что помещает выходное излучение в область супер красного цвета. Полуширина спектральной линии (Δλ) составляет 20 нм. Обратный ток (Ir) на сегмент максимально равен 100 мкА при обратном напряжении (Vr) 5В. Крайне важно отметить, что условие обратного напряжения предназначено только для испытаний, и устройство не должно работать непрерывно в режиме обратного смещения. Коэффициент соответствия силы света между сегментами указывается как максимум 2:1 при управлении током 1 мА.

3. Сортировка и согласование характеристик

В спецификации указано, что LTS-2806CKR-P \"классифицируется по силе света\". Это относится к процессу сортировки, при котором произведенные единицы сортируются на основе измеренной светоотдачи при стандартном испытательном токе. Это позволяет разработчикам выбирать индикаторы из одного и того же или смежных диапазонов интенсивности, чтобы обеспечить равномерную яркость всех цифр в многоразрядном индикаторе, избегая заметных различий в яркости сегментов. Хотя конкретные коды сортировки не детализированы в данном отрывке, эта функция необходима для приложений, требующих единообразного визуального вида.

4. Анализ рабочих характеристик по графикам

Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, в спецификации упоминаются \"Типичные кривые электрических / оптических характеристик\". Эти кривые неоценимы для инженеров-конструкторов. Обычно они включают зависимость между прямым током (If) и прямым напряжением (Vf), показывая поведение диода при проводимости. Что более важно, они включают кривые, отображающие зависимость силы света (Iv) от прямого тока (If), которая является нелинейной. Эта кривая помогает разработчикам выбрать оптимальный ток управления для достижения желаемой яркости при управлении энергопотреблением и нагревом. Другая критически важная кривая изображала бы изменение силы света в зависимости от температуры окружающей среды (Ta), показывая, как светоотдача уменьшается с ростом температуры. Это жизненно важно для проектирования систем, работающих в условиях повышенных температур, обеспечивая включение достаточного запаса по яркости.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габариты корпуса и допуски

LTS-2806CKR-P поставляется в корпусе для поверхностного монтажа. Все критические размеры указаны в миллиметрах. Общие допуски составляют ±0.25 мм, если не указано иное. Спецификация также включает конкретные визуальные и механические критерии качества: посторонний материал на сегменте должен быть ≤10 мил, загрязнение чернилами на поверхности ≤20 мил, пузыри внутри сегмента ≤10 мил, изгиб отражателя должен быть ≤1% от его длины, а заусенцы на пластиковых выводах не должны превышать 0.1 мм. Эти критерии обеспечивают стабильное физическое качество и надежную установку во время сборки.

5.2 Внутренняя схема и конфигурация выводов

Устройство имеет внутреннюю схему, показывающую конфигурацию с общим анодом. Это означает, что аноды всех светодиодных сегментов соединены вместе внутри. Индикатор имеет в общей сложности 12 выводов. Таблица соединения выводов необходима для разводки печатной платы: выводы 4 и 9 являются соединениями общего анода. Катоды для сегментов A, B, C, D, E, F, G и DP (десятичная точка) подключены к выводам 8, 7, 5, 2, 3, 10, 12 и 6 соответственно. Выводы 1 и 11 помечены как \"Не подключено\" (N/C). Эта распиновка должна строго соблюдаться для обеспечения правильного включения сегментов.

6. Рекомендации по пайке, сборке и обращению

6.1 Инструкции по пайке SMT

Устройство предназначено для процессов пайки оплавлением. Критически важная инструкция заключается в том, что количество циклов процесса оплавления должно быть менее двух. Более того, устройство должно быть охлаждено до нормальной температуры окружающей среды между первым и вторым процессом пайки, если требуется второй проход. Рекомендуемый профиль оплавления включает этап предварительного нагрева при 120–150°C с максимальным временем предварительного нагрева 120 секунд. Пиковая температура во время оплавления не должна превышать 260°C. Для ручной пайки паяльником максимальная температура жала составляет 300°C, а время пайки не должно превышать 3 секунды на соединение.

6.2 Рекомендуемый рисунок пайки

Для проектирования печатной платы предоставляется рекомендация по посадочному месту (контактной площадке). Соблюдение этого рисунка крайне важно для достижения надежных паяных соединений, правильного выравнивания и минимизации напряжения на компоненте во время термических циклов. Рисунок определяет размер, форму и расстояние между медными контактными площадками на печатной плате, соответствующими выводам устройства.

6.3 Чувствительность к влаге и хранение

SMD индикаторы поставляются в влагозащитной упаковке. Их следует хранить при температуре 30°C или ниже и относительной влажности (RH) 60% или ниже. После вскрытия оригинальной герметичной упаковки компоненты начинают поглощать влагу из атмосферы. Если детали не хранятся в контролируемой сухой среде (например, в сушильном шкафу) после вскрытия, они должны пройти процесс прокалки перед пайкой оплавлением, чтобы предотвратить \"вспучивание\" или внутреннее расслоение, вызванное быстрым расширением пара. Указаны условия прокалки: 60°C в течение ≥48 часов, если они все еще на катушке, или 100°C в течение ≥4 часов или 125°C в течение ≥2 часов, если они насыпью. Прокалку следует проводить только один раз.

7. Упаковка и спецификации заказа

Устройство поставляется на ленте и катушке для автоматизированной сборки методом pick-and-place. Указаны размеры упаковочной катушки и носителя (ленты), причем материал носителя указан как черный проводящий полистироловый сплав. Размеры носителя соответствуют стандартам EIA-481. Стандартная 22-дюймовая катушка содержит 38.5 метра ленты, на которой размещено 1000 штук компонента. Минимальное количество упаковки для остаточных заказов составляет 250 штук. Лента включает ведущую и завершающую секции (минимум 400 мм и 40 мм соответственно) для облегчения подачи в машину.

8. Соображения по проектированию приложений и предостережения

Спецификация включает важные предостережения по применению. Индикатор предназначен для обычного электронного оборудования. Для применений, требующих исключительной надежности, где отказ может угрожать жизни или здоровью (авиация, медицинские системы и т.д.), требуется консультация с производителем перед использованием. Разработчики должны строго соблюдать абсолютные максимальные режимы. Превышение рекомендуемого тока управления или рабочей температуры может привести к значительному ухудшению светоотдачи или преждевременному отказу. Схема управления должна включать защиту от обратных напряжений и переходных скачков напряжения во время включения или выключения питания. Рекомендуется использование источника постоянного тока вместо источника постоянного напряжения для обеспечения стабильной силы света независимо от вариаций прямого напряжения (Vf) между отдельными светодиодами или в зависимости от температуры. Проектирование схемы должно учитывать весь указанный диапазон Vf, чтобы гарантировать постоянную подачу расчетного тока управления. Следует учитывать надлежащий теплоотвод и разводку платы для поддержания температуры перехода в безопасных пределах, особенно при работе на более высоких токах или в теплых условиях.

9. Техническое сравнение и дифференциация

LTS-2806CKR-P выделяется своей специфической комбинацией атрибутов. Использование технологии AlInGaP для красных чипов обычно обеспечивает более высокую эффективность и лучшую производительность при повышенных температурах по сравнению со старыми технологиями, такими как стандартный GaAsP. Высота цифры 0.28 дюйма заполняет нишу между менее заметными маленькими индикаторами и более мощными крупными. Конфигурация с общим анодом является ключевым отличием; многие микросхемы драйверов разработаны для мультиплексирования с общим анодом, что делает этот индикатор совместимым с широким спектром стандартных драйверов дисплеев. Его классификация по силе света является значительным преимуществом для многоразрядных конструкций по сравнению с несортированными деталями, обеспечивая визуальную согласованность.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я управлять этим индикатором от источника питания 5В с помощью простого резистора?

О: Да, но необходим тщательный расчет. Использование источника питания 5В с типичным Vf 2.6В на сегмент оставляет 2.4В, которые должны падать на токоограничивающем резисторе. Для желаемого тока 10 мА значение резистора будет R = V/I = 2.4В / 0.01А = 240 Ом. Однако вы должны использовать один резистор на катод каждого сегмента (или на общий анод при мультиплексировании) и учитывать максимальное Vf 2.6В в своем расчете, чтобы гарантировать, что ток никогда не превысит максимальный режим.

В: Почему рекомендуется управление постоянным током?

О: Яркость светодиода в первую очередь является функцией тока, а не напряжения. Прямое напряжение (Vf) имеет отрицательный температурный коэффициент и может варьироваться от образца к образцу. Источник постоянного напряжения с последовательным резистором обеспечивает приблизительно постоянный ток, но он может изменяться с изменением Vf. Специализированный драйвер постоянного тока обеспечивает стабильный ток независимо от этих вариаций, гарантируя постоянную яркость и более длительный срок службы.

В: Что означает \"скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс\" для номинального пикового тока?

О: Этот режим позволяет кратковременному импульсу высокого тока достичь дополнительной яркости для мультиплексирования или стробоскопических эффектов. Вы можете подавать на сегмент импульс 90 мА, но сам импульс должен быть не шире 0.1 миллисекунды, а средний ток с течением времени должен соответствовать скважности 1/10 (т.е. сегмент включен только 10% времени). Средний ток в этом сценарии составит 9 мА (90 мА * 0.1), который также должен находиться в пределах ограничений по снижению непрерывного тока для температуры устройства.

11. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование одноразрядного индикатора температуры для термостата.LTS-2806CKR-P является идеальным кандидатом. Разработчик выбирает ток управления 5 мА на сегмент для баланса яркости и энергопотребления в устройстве с батарейным питанием. Выбирается микроконтроллер со встроенными выводами драйвера сегментного индикатора. Поскольку индикатор имеет общий анод, драйвер микроконтроллера настраивается соответствующим образом. Разводка печатной платы строго следует рекомендуемому рисунку пайки. Индикатор хранится в сушильном шкафу после вскрытия катушки. Во время сборки используется один проход оплавления. Конечный продукт демонстрирует четкое, равномерно яркое красное число, которое легко читается в типичных условиях внутреннего освещения, при этом низкое общее энергопотребление способствует увеличению срока службы батареи.

12. Введение в принцип технологии

Основной принцип светоизлучения основан на полупроводниковом p-n переходе. При приложении прямого напряжения электроны из n-типа материала и дырки из p-типа материала инжектируются в область перехода. Когда электрон рекомбинирует с дыркой, он переходит на более низкий энергетический уровень, высвобождая разницу энергий в виде фотона (света). Конкретная длина волны (цвет) этого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. LTS-2806CKR-P использует AlInGaP (арсенид галлия-индия-алюминия), сложный полупроводник, ширина запрещенной зоны которого может быть настроена путем регулировки соотношений его составляющих элементов для излучения эффективного света в красно-оранжевой спектральной области. Подложка GaAs обеспечивает кристаллический шаблон для выращивания эпитаксиальных слоев AlInGaP.

13. Отраслевые тенденции и контекст

Тенденция в компонентах отображения, таких как LTS-2806CKR-P, направлена на повышение эффективности, уменьшение размеров корпусов и большую интеграцию. В то время как дискретные сегментные индикаторы остаются жизненно важными для конкретных применений, существует параллельная тенденция в сторону интегрированных матричных индикаторов и OLED, которые предлагают большую гибкость в отображении символов и графики. Однако для простой, яркой, недорогой цифровой индикации SMD сегментные индикаторы с использованием передовых полупроводниковых материалов, таких как AlInGaP и InGaN (для синего/зеленого/белого), продолжают широко использоваться. Требования к снижению энергопотребления, расширению рабочих температурных диапазонов и повышению надежности стимулируют инновации в материалах и упаковке. Переход на бессвинцовое производство, соответствующее RoHS, как видно на примере этого компонента, является стандартным отраслевым требованием, обусловленным экологическими нормами.