Техническая спецификация светодиодного индикатора LTC-4624JF - Высота цифры 0.4 дюйма - AlInGaP желто-оранжевый - Прямое напряжение 2.6В

1. Обзор продукта

LTC-4624JF — это высокопроизводительный трехразрядный семисегментный светодиодный модуль, предназначенный для приложений, требующих четкого числового отображения. Его основная функция — визуальное представление числовых данных с высокой четкостью и надежностью. Ключевое преимущество устройства заключается в использовании передовой технологии AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для светодиодных чипов, что обеспечивает превосходную световую эффективность и чистоту цвета по сравнению с более старыми технологиями, такими как стандартный GaAsP. Целевой рынок включает промышленную измерительную аппаратуру, контрольно-измерительное оборудование, POS-системы, автомобильные приборные панели (для вторичного рынка или дополнительных дисплеев) и любые встраиваемые системы, где требуется компактный, яркий и простой в подключении числовой дисплей.

2. Подробный анализ технических характеристик

2.1 Фотометрические и оптические характеристики

Оптические характеристики являются центральными для функциональности дисплея. Устройство использует чипы AlInGaP на непрозрачной подложке GaAs, излучающие в желто-оранжевом спектре.Средняя сила света (Iv)составляет от минимальных 200 мккд до типичных 650 мккд при стандартном испытательном токе 1 мА. Эта высокая яркость в сочетании с серым фоном и белыми сегментами обеспечивает отличную контрастность и внешний вид символов.Пиковая длина волны излучения (λp)составляет обычно 611 нм, аДоминирующая длина волны (λd)— 605 нм, что прочно помещает излучение в желто-оранжевую область.Полуширина спектральной линии (Δλ)составляет приблизительно 17 нм, что указывает на относительно чистое цветовое излучение.Коэффициент соответствия силы света2:1 (макс.) обеспечивает разумную однородность яркости сегментов по всему дисплею.

2.2 Электрические параметры

Электрические характеристики определяют рабочие границы и условия для надежного использования.Прямое напряжение на сегмент (VF)имеет типичное значение 2.6 В при прямом токе (IF) 20 мА, с максимумом 2.6 В.Обратное напряжение на сегментсоставляет максимум 5 В.Непрерывный прямой ток на сегментсоставляет 25 мА при 25°C, с коэффициентом снижения 0.33 мА/°C для температур окружающей среды выше 25°C. Для импульсного режима работы допускаетсяПиковый прямой ток90 мА при определенных условиях (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс).Обратный ток на сегмент (IR)составляет максимум 100 мкА при полном обратном напряжении 5 В.

2.3 Тепловые и абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют пределы нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению.Рассеиваемая мощность на сегментне должна превышать 70 мВт. Устройство рассчитано наДиапазон рабочих температурот -35°C до +85°C, с таким жеДиапазоном температур хранения. Для монтажа максимальнаяТемпература пайкисоставляет 260°C в течение максимум 3 секунд, измеренная на расстоянии 1.6 мм ниже плоскости установки компонента. Соблюдение этих пределов критически важно для долгосрочной надежности.

3. Система сортировки и категоризации

В спецификации явно указано, что устройствоКатегоризировано по силе света. Это означает, что светодиоды сортируются (биннируются) на основе измеренной светоотдачи при стандартных испытательных условиях (вероятно, IF=1 мА). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты с согласованными уровнями яркости для своего приложения, предотвращая заметные различия в интенсивности дисплея между разными экземплярами или производственными партиями. Хотя в документе не указаны конкретные коды биннинга, эта практика гарантирует соблюдение минимальной силы света в 200 мккд.

4. Анализ кривых производительности

Спецификация включает раздел сТипичными кривыми электрических / оптических характеристик. Хотя конкретные кривые не детализированы в предоставленном тексте, такие графики обычно иллюстрируют зависимость между прямым током (IF) и прямым напряжением (VF), зависимость между силой света (Iv) и прямым током (IF), а также то, как сила света изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Эти кривые неоценимы для разработчиков, позволяя оптимизировать ток управления для желаемой яркости, контролируя рассеиваемую мощность и понимая производительность в нестандартных температурных условиях.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Физические размеры

Устройство имеет высоту цифры 0.4 дюйма (10.0 мм). Габаритные размеры корпуса приведены на подробном чертеже со всеми размерами в миллиметрах. Допуски, как правило, составляют ±0.25 мм, если не указано иное. Эта информация критически важна для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильной установки в корпус конечного продукта.

5.2 Распиновка и схема подключения

LTC-4624JF — этомультиплексированный дисплей с общим анодом. Он имеет 15 выводов, хотя не все используются. Внутренняя схема и таблица соединений выводов показывают, как расположены три вывода общего анода (для Разряда 1, Разряда 2 и Разряда 3) и 14 катодов сегментов (A, B, C, D, E, F, G, DP и три отдельных светодиода L1, L2, L3). Для отдельных светодиодов (L1, L2, L3) существует выделенный вывод общего анода (вывод 14). Эта мультиплексированная конструкция позволяет управлять 3 разрядами и дополнительными индикаторами с уменьшенным количеством выводов ввода/вывода микроконтроллера.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Ключевая рекомендация — ограничение температуры пайки: максимум 260°C в течение максимум 3 секунд, измеренная на расстоянии 1.6 мм ниже плоскости установки. Это стандартный параметр пайки оплавлением. Критически важно следовать рекомендованному профилю оплавления для бессвинцовых процессов пайки, чтобы предотвратить тепловое повреждение светодиодных чипов или пластикового корпуса. Перед использованием устройство должно храниться в пределах указанного температурного диапазона (-35°C до +85°C) в сухой среде.

7. Рекомендации по применению

7.1 Типовые схемы включения

Как мультиплексированный дисплей с общим анодом, он требует внешней схемы управления. Обычно выводы общего анода подключаются к коллектору (или стоку) транзисторов PNP (или P-канальных MOSFET), которые переключаются микроконтроллером. Выводы катодов сегментов подключаются к токоограничивающим резисторам, а затем к выходам микросхемы драйвера-стока (например, сдвигового регистра 74HC595 или специализированного драйвера светодиодов) или непосредственно к выводам микроконтроллера с достаточной способностью стока тока. Мультиплексирование достигается путем последовательного включения общего анода одного разряда за раз при одновременной подаче данных сегментов для этого разряда, циклически перебирая все разряды достаточно быстро, чтобы создать устойчивое изображение (обычно >60 Гц).

7.2 Вопросы проектирования

• Ограничение тока:Необходимо для предотвращения превышения максимального непрерывного прямого тока (25 мА/сегмент). Резисторы должны быть рассчитаны на основе напряжения питания, прямого напряжения светодиода (VF) и желаемого тока.
• Частота мультиплексирования:Должна быть достаточно высокой, чтобы избежать видимого мерцания. Обычно используется частота обновления 100-200 Гц на разряд.
• Пиковый ток:В мультиплексированной схеме мгновенный ток на сегмент во время его короткого времени включения будет выше среднего тока. Убедитесь, что пиковый ток не превышает номинальное значение 90 мА для выбранной скважности.
• Угол обзора:Широкий угол обзора полезен для приложений, где дисплей может просматриваться с нецентральных позиций.
• Защита от ЭСР:Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду. Обращайтесь с ними с соблюдением соответствующих мер предосторожности от ЭСР во время монтажа.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Основным отличием LTC-4624JF является использование технологииAlInGaP. По сравнению с традиционными красными светодиодами GaAsP, AlInGaP предлагает значительно более высокую световую эффективность, что означает более яркий выход при том же токе управления или ту же яркость при меньшей мощности. Он также обеспечивает лучшую насыщенность цвета и стабильность в зависимости от температуры и срока службы. Дизайн с серым фоном и белыми сегментами улучшает контрастность. Высота цифры 0.4 дюйма обеспечивает хороший баланс между размером и читаемостью, занимая промежуточное положение между меньшими 0.3-дюймовыми и более крупными 0.5 или 0.56-дюймовыми дисплеями.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Для чего предназначены отдельные светодиоды L1, L2, L3?

О: Это отдельные светодиодные индикаторы, независимые от семисегментных цифр. Они могут использоваться в качестве индикаторов состояния, двоеточий в часовом дисплее или для других символических функций, предоставляя дополнительную функциональность помимо просто цифр.

В: Как рассчитать номинал токоограничивающего резистора?

О: Используйте закон Ома: R = (V_питания - VF) / I_желаемый. Для питания 5 В, VF 2.6 В и желаемого тока 15 мА: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 Ом. Используйте ближайшее стандартное значение (например, 150 или 180 Ом).

В: Могу ли я управлять этим дисплеем без мультиплексирования?

О: Технически да, соединив все общие аноды вместе и управляя каждым катодом сегмента независимо. Однако это потребует 11 линий управления (8 сегментов + DP + 3 светодиода) вместо уменьшенного количества в мультиплексированной схеме, что делает использование выводов микроконтроллера неэффективным.

В: Что означает \"категоризировано по силе света\" для моего проекта?

О: Это обеспечивает согласованность яркости. Для критических приложений, где важен равномерный внешний вид, вы можете запросить у производителя более узкий код биннинга, если он доступен. Для большинства приложений стандартной категоризации достаточно.

10. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование простого трехразрядного индикатора вольтметра.Микроконтроллер с АЦП измеряет напряжение. Прошивка преобразует показания в три цифры BCD. Прерывание по таймеру запускает процедуру мультиплексирования на частоте 150 Гц. Процедура: 1) Отключает все драйверы анодов разрядов. 2) Выводит шаблон сегментов для Разряда 1 в драйвер катодов. 3) Включает транзистор для анода Разряда 1. 4) Ждет короткое время. 5) Повторяет для Разрядов 2 и 3. Отдельные светодиоды (L1, L2, L3) могут использоваться для индикации диапазона измерения (например, мВ, В, авто-диапазон). Высокая яркость и контрастность обеспечивают читаемость при различных условиях освещения в лабораторных или полевых условиях.

11. Введение в технологический принцип

Ключевой технологией являетсясветодиод AlInGaP. AlInGaP — это полупроводниковое соединение III-V группы, в котором алюминий, индий, галлий и фосфор объединены в определенных пропорциях для создания материала с прямой запрещенной зоной, излучающего свет в спектре от красного до желто-зеленого. Упомянутая \"непрозрачная подложка GaAs\" означает, что подложка для выращивания поглощает часть генерируемого света, но сам активный слой AlInGaP обладает высокой эффективностью. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав определяет длину волны (цвет) излучаемого света, который в данном случае является желто-оранжевым.

12. Технологические тренды и контекст

В то время как новые технологии дисплеев, такие как OLED и высокоразрешающие ЖК-дисплеи, доминируют в потребительской электронике, семисегментные светодиодные индикаторы остаются высоко актуальными в промышленных, коммерческих и встраиваемых системах благодаря своей предельной простоте, надежности, высокой яркости, широкому диапазону рабочих температур и низкой стоимости для чисто числовых приложений. Тренд в этом сегменте направлен на более эффективные материалы (такие как AlInGaP, заменяющий GaAsP), меньшие размеры корпусов, более низкие рабочие напряжения и интеграцию схем управления. Однако фундаментальная мультиплексированная архитектура с общим анодом модулей, подобных LTC-4624JF, доказала свою эффективность на протяжении десятилетий благодаря своей электрической и концептуальной простоте.