Техническая спецификация LTS-5825SW-P - Светодиодный индикатор 0.56 дюйма - Белые сегменты - Прямое напряжение 3.2В

1. Обзор продукта

LTS-5825SW-P представляет собой поверхностно-монтируемое устройство (SMD), выполненное в виде одноразрядного цифрового индикатора. Его основная функция — обеспечение четкого, хорошо различимого цифрового отображения в электронном оборудовании. Основным компонентом является белый светодиодный чип на основе нитрида индия-галлия (InGaN), установленный на сапфировой подложке. Такая конструкция известна своей эффективностью и стабильностью. Индикатор имеет серую лицевую панель, которая повышает контрастность, в сочетании с белыми светящимися сегментами для формирования символов.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Устройство предлагает несколько явных преимуществ для интеграции в современные электронные конструкции:

• Размер цифры:Высота цифры 0.56 дюйма (14.22 мм) обеспечивает отличную читаемость с расстояния, что делает его подходящим для панельных приборов, измерительной аппаратуры и бытовой техники.
• Оптические характеристики:Он обеспечивает высокую яркость и высокую контрастность, гарантируя четкую видимость даже в хорошо освещенных условиях. Широкий угол обзора позволяет считывать информацию с дисплея с различных позиций без значительной потери четкости.
• Дизайн сегментов:Непрерывные однородные сегменты способствуют чистому и профессиональному виду символов, избегая "точечно-матричного" вида некоторых дисплеев.
• Энергоэффективность:Технология InGaN обеспечивает низкое энергопотребление на сегмент, что критически важно для устройств с питанием от батарей или энергочувствительных приложений.
• Надежность:Как твердотельное устройство, оно обладает высокой надежностью и длительным сроком службы, не имея движущихся частей, которые могут изнашиваться.
• Контроль качества:Устройства сортируются (биннинг) по световой интенсивности, что позволяет разработчикам выбирать компоненты с одинаковым уровнем яркости для создания однородных дисплейных панелей.
• Соответствие экологическим нормам:Корпус не содержит свинца и производится в соответствии с директивами RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

2. Подробный анализ технических характеристик

В этом разделе представлен детальный, объективный анализ предельных рабочих условий и характеристик устройства в заданных условиях.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется.

• Рассеиваемая мощность на сегмент:Максимум 35 мВт. Превышение этого значения может привести к перегреву и ускоренной деградации светодиодного чипа.
• Пиковый прямой ток на сегмент:50 мА, но только в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс). Этот параметр предназначен для кратковременных импульсов высокого тока, а не для непрерывной работы.
• Непрерывный прямой ток на сегмент:Базовое значение составляет 10 мА при 25°C. При температуре выше 25°C применяется коэффициент снижения 0.1 мА/°C. Например, при 85°C максимальный непрерывный ток составит: 10 мА - ((85°C - 25°C) * 0.1 мА/°C) = 4 мА.
• Температурный диапазон:Устройство рассчитано на работу в диапазоне от -35°C до +105°C и может храниться в том же диапазоне.
• Условия пайки:Устройство выдерживает волновую или конвекционную пайку при условии, что жало паяльника расположено не менее чем на 1/16 дюйма (приблизительно 1.6 мм) ниже плоскости установки, в течение максимум 3 секунд при температуре 260°C.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при Ta=25°C и прямом токе (I_F) 5 мА, что является стандартным тестовым и рабочим условием.

• Средняя сила света (I_V):Диапазон от минимум 71 мкд до максимум 165 мкд. Интенсивность измеряется с помощью датчика с фильтром, соответствующим фотопической (дневной) чувствительности человеческого глаза (кривая МКО).
• Координаты цветности (x, y):Типичная цветовая точка задана как x=0.294, y=0.286 на диаграмме цветности МКО 1931 года. Это определяет белый цвет, излучаемый сегментами.
• Прямое напряжение на чип (V_F):Обычно находится в диапазоне от 2.7В до 3.2В при токе 5 мА. Этот параметр важен для проектирования схемы ограничения тока для индикатора.
• Обратный ток (I_R):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Критически важно отметить, что это только тестовое условие; светодиод не предназначен для работы в режиме обратного смещения.
• Коэффициент соответствия силы света (I_V-m):Максимальное соотношение 2:1 для сегментов в пределах аналогичной световой области. Это гарантирует, что все сегменты цифры имеют достаточно равномерную яркость.
• Спецификация паразитной засветки (перекрестных помех):Определяется как ≤ 2.5%. Это измеряет нежелательное свечение соседнего сегмента при включении другого, что должно быть минимальным для чистого отображения.

2.3 Чувствительность к электростатическому разряду (ЭСР)

Как и большинство полупроводниковых приборов, светодиодный чип подвержен повреждениям от электростатического разряда. В спецификации настоятельно рекомендуется соблюдать стандартные меры защиты от ЭСР: использование заземленных браслетов или антистатических перчаток, обеспечение правильного заземления всех рабочих мест и оборудования, а также применение ионизаторов для нейтрализации статических зарядов, которые могут накапливаться на пластиковом корпусе во время обработки.

3. Объяснение системы биннинга

Для обеспечения стабильности производства устройства сортируются по бинам на основе ключевых параметров. Это позволяет производителям выбирать компоненты с практически идентичными характеристиками для создания однородного конечного продукта.

3.1 Биннинг по прямому напряжению (V_F)

Устройства классифицируются по бинам (от 3 до 7) в зависимости от их прямого напряжения при токе 5 мА. Каждый бин имеет диапазон 0.1В (например, Бин 3: 2.70В-2.80В, Бин 4: 2.80В-2.90В). Допуск внутри каждого бина составляет ±0.1В. Совпадение бинов V_F помогает в проектировании более простых и однородных схем управления.

3.2 Биннинг по силе света (I_V)

Это критический параметр биннинга для однородности дисплея. Бины обозначаются (например, Q11, Q12, R11, R21) с определенными минимальными и максимальными значениями силы света в милликанделах (мкд). Например, бин R21 охватывает от 146.0 до 165.0 мкд. Допуск для каждого бина по интенсивности составляет ±15%. Использование компонентов из одного и того же или соседних бинов I_V крайне важно для дисплея, в котором все цифры имеют одинаковую яркость.

3.3 Биннинг по оттенку (цвету)

Белая цветовая точка также подвергается биннингу. В спецификации определено несколько бинов оттенка (S1-2, S2-2, S3-1 и т.д.), каждый из которых задает четырехугольную область на диаграмме цветности МКО 1931 года, определяемую четырьмя парами координат (x, y). Типичная точка (x=0.294, y=0.286) попадает в бины S3-1 и S4-1. Допуск для каждой координаты оттенка составляет ±0.01. Единообразные цветовые бины предотвращают заметные цветовые различия между сегментами или цифрами в многоразрядном индикаторе.

4. Механическая информация и информация о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует стандартному посадочному месту для SMD. Все критические размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0.25 мм, если не указано иное. Ключевые примечания по размерам включают ограничения на наличие посторонних материалов в области сегмента (≤10 мил), загрязнение поверхности чернилами (≤20 мил), допустимые пузыри в сегменте (≤10 мил), максимальный изгиб отражателя (≤1% от его длины) и максимальный размер заусенца на пластиковых выводах 0.14 мм. Это обеспечивает механическую совместимость и визуальное качество.

4.2 Распиновка и принципиальная схема

LTS-5825SW-P — это устройство с общим анодом. Внутренняя принципиальная схема показывает десять выводов, управляющих семью основными сегментами (от A до G), десятичной точкой (DP) и двумя общими анодными соединениями. Распиновка следующая: Вывод 1: Катод E, Вывод 2: Катод D, Вывод 3: Общий анод, Вывод 4: Катод C, Вывод 5: Катод DP, 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 внутри как общий анод. Чтобы зажечь сегмент, соответствующий катодный вывод должен быть переведен в низкий уровень (подключен к земле или стоку тока), в то время как общий анод удерживается на высоком уровне (подключен к положительному источнику питания через токоограничивающий резистор).

5. Рекомендации по монтажу и применению

5.1 Инструкции по SMT-пайке

Устройство предназначено для поверхностного монтажа с использованием процессов конвекционной пайки. Критически важная инструкция заключается в том, что количество циклов процесса конвекционной пайки должно быть ограничено менее двух раз. Повторные термические циклы могут создавать нагрузку на корпус и паяные соединения. Процесс охлаждения после пайки должен возвращать сборку к нормальной температуре окружающей среды контролируемым образом, чтобы предотвратить термический удар.

5.2 Рекомендации по применению

LTS-5825SW-P идеально подходит для приложений, требующих одиночного, хорошо читаемого цифрового индикатора. Типичные области применения включают:

• Контрольно-измерительное оборудование:Цифровые мультиметры, частотомеры, источники питания.
• Бытовая техника:Микроволновые печи, кондиционеры, стиральные машины (для отображения таймера или температуры).
• Промышленные системы управления:Панельные приборы для контроля процессов, счетчики.
• Автомобильная вторичная комплектация:Приборные панели и дисплеи.

5.2.1 Соображения при проектировании

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор для каждого сегмента или общего анода, чтобы ограничить ток до номинального значения (например, типично 5-10 мА). Значение резистора рассчитывается как R = (V_питания - V_F) / I_F.
• Мультиплексирование:Для многоразрядных индикаторов, использующих аналогичные компоненты, может применяться временное мультиплексирование для управления несколькими цифрами с меньшим количеством выводов драйвера. Убедитесь, что пиковый ток в режиме мультиплексирования не превышает абсолютные максимальные параметры.
• Защита от ЭСР:Включите защитные диоды от ЭСР на входных линиях, если индикатор находится в зоне, доступной пользователю, в дополнение к мерам предосторожности при сборке.

6. Техническое сравнение и тенденции

6.1 Принцип работы

Устройство работает на принципе электролюминесценции в полупроводниковом p-n переходе. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода (V_F), электроны и дырки рекомбинируют в активной области чипа InGaN, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Сапфировая подложка обеспечивает стабильную, согласованную по решетке основу для выращивания высококачественных слоев InGaN, необходимых для эффективного излучения белого света, часто достигаемого с использованием синего светодиодного чипа с люминофорным покрытием.

6.2 Отличия и тенденции

По сравнению со старыми технологиями, такими как красные светодиоды GaAsP или вакуумно-люминесцентные индикаторы (VFD), белые светодиоды на основе InGaN предлагают превосходную эффективность, более длительный срок службы, более низкое рабочее напряжение и более современный внешний вид. Тенденция в SMD-дисплеях движется в сторону более высокой плотности пикселей (больше сегментов или точечная матрица), полноцветной возможности (RGB) и интеграции с сенсорными датчиками или микроконтроллерами. Однако для простых, недорогих, высоконадежных цифровых индикаторов одноразрядные сегментные дисплеи, такие как LTS-5825SW-P, остаются весьма актуальными благодаря своей простоте, отличной читаемости и проверенной производительности.