Техническая спецификация LTC-4624JS - Семисегментный светодиодный индикатор - Желтый AlInGaP - 0.4 дюйма - 2.6В

1. Обзор продукта

LTC-4624JS представляет собой трехразрядный семисегментный светодиодный индикаторный модуль с высотой цифры 0.4 дюйма (10.0 мм). В устройстве используются желтые светодиодные чипы на основе AlInGaP (фосфида алюминия-индия-галлия), изготовленные на непрозрачной подложке из арсенида галлия (GaAs). Индикатор имеет серый корпус с белыми сегментами, что обеспечивает высокую контрастность для оптимальной читаемости. Он выполнен по схеме мультиплексирования с общим анодом, что делает его подходящим для применений, где критично минимизировать количество необходимых выводов драйвера.

1.1 Ключевые особенности

• Высота цифры 0.4 дюйма (10.0 мм)
• Непрерывные однородные сегменты
• Низкое энергопотребление
• Отличный внешний вид символов
• Высокая яркость и контрастность
• Широкий угол обзора
• Надежность твердотельной технологии
• Сортировка по световому потоку
• Корпус без содержания свинца (соответствует RoHS)

1.2 Идентификация устройства

Партийный номер LTC-4624JS конкретно обозначает мультиплексный индикатор с общим анодом на желтых светодиодах AlInGaP с десятичной точкой справа.

2. Механическая и корпусная информация

2.1 Габаритные размеры корпуса

Физические размеры индикатора приведены на подробном чертеже. Все основные размеры указаны в миллиметрах. Ключевые допуски и примечания включают:

• Общий допуск на размеры: ±0.25 мм, если не указано иное.
• Допуск на смещение кончика вывода: ±0.4 мм.
• Ограничения на наличие посторонних частиц, загрязнений чернилами и пузырей в области сегментов.
• Изгиб отражателя ограничен 1% от его длины.
• Для наилучшей посадки рекомендуется диаметр отверстия на печатной плате 1.0 мм.

3. Электрическая конфигурация

3.1 Внутренняя принципиальная схема

Индикатор имеет мультиплексированную конфигурацию с общим анодом. Аноды трех разрядов (Разряд 1, Разряд 2, Разряд 3) и общий анод для десятичных точек справа (L1, L2, L3) разделены, что позволяет осуществлять управление с временным разделением (мультиплексированием).

3.2 Назначение выводов и их подключение

Устройство имеет 15-выводную конфигурацию (с несколькими выводами "Нет подключения"). Распиновка следующая:

• Вывод 1: ОБЩИЙ АНОД РАЗРЯДА 1
• Вывод 2: КАТОД E
• Вывод 3: КАТОД C, L3
• Вывод 4: КАТОД D
• Вывод 5: ОБЩИЙ АНОД РАЗРЯДА 2
• Вывод 6: КАТОД DP (Десятичная точка)
• Вывод 7: ОБЩИЙ АНОД РАЗРЯДА 3
• Вывод 8: КАТОД G
• Выводы 9, 10, 13: ВЫВОД ОТСУТСТВУЕТ / Нет подключения
• Вывод 11: КАТОД B, L2
• Вывод 12: КАТОД A, L1
• Вывод 14: ОБЩИЙ АНОД L1, L2, L3 (Десятичные точки)
• Вывод 15: КАТОД F

4. Предельные параметры и характеристики

4.1 Абсолютные максимальные параметры (Ta=25°C)

• Рассеиваемая мощность на сегмент: 70 мВт
• Пиковый прямой ток на сегмент (скважность 1/10, импульс 0.1 мс): 60 мА
• Постоянный прямой ток на сегмент: 25 мА (с линейным снижением от 25°C на 0.33 мА/°C)
• Диапазон рабочих температур: от -35°C до +85°C
• Диапазон температур хранения: от -35°C до +85°C
• Условия пайки: 260°C в течение 3 секунд, на 1/16 дюйма ниже плоскости установки.

4.2 Электрические и оптические характеристики (Ta=25°C)

• Средняя сила света на сегмент (I_V): Мин. 200, Тип. 650, Макс. – мккд (Условия теста: I_F=1мА)
• Пиковая длина волны излучения (λ_p): 588 нм (I_F=20мА)
• Полуширина спектральной линии (Δλ): 15 нм (I_F=20мА)
• Доминирующая длина волны (λ_d): 587 нм (I_F=20мА)
• Прямое напряжение на чип (V_F): Тип. 2.05В, Макс. 2.6В (I_F=20мА)
• Обратный ток на сегмент (I_R): Макс. 100 мкА (V_R=5В)
• Коэффициент соответствия силы света: Макс. 2:1 (I_F=1мА)

Примечания:Сила света измеряется с фильтром, соответствующим спектральной чувствительности глаза CIE. Обратное напряжение предназначено только для испытаний, а не для непрерывной работы. Спецификация на паразитную засветку (перекрестные помехи) составляет ≤ 2.5%.

4.3 Типичные графики характеристик

В техническом описании приведены типичные графики, иллюстрирующие зависимость между прямым током и силой света, прямым напряжением, а также влияние температуры окружающей среды. Эти графики необходимы разработчикам для оптимизации тока накачки для достижения желаемой яркости при сохранении надежности во всем рабочем диапазоне температур.

5. Рекомендации и предостережения по применению

5.1 Соображения по проектированию и использованию

• Предназначение:Для обычного электронного оборудования (офисного, коммуникационного, бытового). Для критичных к безопасности применений (авиация, медицина и т.д.) требуется консультация.
• Соблюдение предельных параметров:Строгое соблюдение Абсолютных Максимальных Параметров обязательно для предотвращения повреждений.
• Ток и температура:Превышение рекомендуемого тока накачки или рабочей температуры может вызвать сильную деградацию светового потока или преждевременный отказ.
• Защита схемы:Схема управления должна защищать светодиоды от обратных напряжений и переходных всплесков во время циклов включения/выключения питания.
• Управление постоянным током:Рекомендуется для стабильных световых характеристик.
• Диапазон прямого напряжения:Конструкция схемы должна учитывать весь диапазон V_F (от 2.05В до 2.6В), чтобы гарантировать постоянную подачу целевого тока.
• Тепловое снижение мощности:Выбирайте рабочий ток с учетом максимальной температуры окружающей среды.
• Избегайте обратного смещения:Может вызвать миграцию металла, увеличивая ток утечки или вызывая короткие замыкания.
• Конденсация влаги:Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить образование конденсата на индикаторе.
• Механическое обращение:Не прикладывайте аномальные усилия к корпусу индикатора во время сборки.
• Декоративная пленка:Если используется декоративная пленка, избегайте ее прямого контакта с лицевой панелью, чтобы предотвратить смещение.
• Сортировка для сборок из нескольких индикаторов:При сборке нескольких блоков используйте индикаторы из одной группы (бина) по силе света, чтобы обеспечить равномерный внешний вид.
• Испытания на удар/вибрацию:Согласуйте условия испытаний для оценки до начала тестирования.

5.2 Хранение и обращение

• Стандартное хранение:Продукт в оригинальной упаковке. Температура: от 5°C до 30°C. Влажность: ниже 60% относительной влажности.
• Последствия неправильного хранения:Может произойти окисление выводов, что потребует их повторного покрытия перед использованием.
• Управление запасами:Используйте запасы оперативно. Избегайте долгосрочного хранения больших количеств.
• Чувствительность к влаге:Если влагозащитный пакет был вскрыт более 6 месяцев, произведите прогрев при 60°C в течение 48 часов и выполните сборку в течение одной недели.

6. Подробный технический анализ

6.1 Фотометрический и колориметрический анализ

Использование технологии AlInGaP для желтого свечения дает преимущества по сравнению с традиционными желтыми светодиодами на основе люминофора, включая потенциально более высокую эффективность и лучшую стабильность цвета в зависимости от температуры и времени. Доминирующая длина волны 587 нм помещает его в область чистого желтого цвета спектра. Узкая полуширина спектра (15 нм) характерна для прямого полупроводникового излучения, что приводит к насыщенному цвету.

6.2 Интерпретация электрических параметров

Прямое напряжение (V_F) для светодиода AlInGaP относительно низкое, обычно около 2.05В при 20мА. Разработчики должны убедиться, что источник питания может обеспечить достаточное напряжение, особенно при мультиплексировании, учитывая падение напряжения на элементах схемы управления. Кривая снижения мощности для постоянного тока критически важна; при температуре окружающей среды 85°C максимально допустимый постоянный ток значительно снижается по сравнению с номиналом 25мА при 25°C.

6.3 Сортировка и согласование

Индикатор сортируется (биннируется) по силе света. Коэффициент соответствия 2:1 означает, что самый тусклый сегмент в партии должен быть не менее чем в два раза тусклее самого яркого. Для сборок с несколькими разрядами указание одного и того же кода бина имеет решающее значение для визуальной однородности, предотвращая ситуацию, когда одни цифры кажутся ярче других.

7. Сценарии применения и примечания по проектированию

7.1 Типичные области применения

LTC-4624JS хорошо подходит для приборных панелей, индикаторов промышленного управления, испытательного и измерительного оборудования, терминалов точек продаж и дисплеев бытовой техники, где требуется четкое, яркое, многозначное числовое отображение. Его мультиплексная конструкция снижает требования к количеству выводов ввода-вывода микроконтроллера.

7.2 Проектирование схемы драйвера

Типичный драйвер включает микроконтроллер с драйверами сегментов (например, сдвиговый регистр 74HC595 с токоограничивающими резисторами) и драйверами разрядов (например, PNP-транзисторы или специализированные драйверы-стоки). Частота мультиплексирования должна быть достаточно высокой (>60 Гц), чтобы избежать мерцания. Драйверы постоянного тока (интегральные микросхемы драйверов светодиодов) настоятельно рекомендуются вместо простого ограничения резистором для стабильной яркости между устройствами и при разных температурах.

7.3 Соображения по тепловому режиму

Хотя у самого индикатора нет определенного параметра теплового сопротивления, разводка платы должна обеспечивать достаточный поток воздуха, особенно при работе вблизи максимальных параметров. Рассеиваемая мощность на сегмент ограничена 70 мВт. При максимальном постоянном токе фактическое рассеивание должно быть рассчитано (V_F* I_F) и поддерживаться в пределах этого лимита с учетом снижения мощности при повышении температуры.

8. Сравнение и отличия

По сравнению со старыми технологиями, такими как стандартные желтые светодиоды на основе GaP, AlInGaP предлагает значительно более высокую яркость и эффективность. По сравнению с современными белыми светодиодами с фильтрами, он обеспечивает более чистый спектральный цвет и часто более высокую световую отдачу для монохроматического желтого света. Корпус для монтажа в отверстия обеспечивает механическую прочность и удобство ручной пайки при прототипировании, в отличие от альтернатив для поверхностного монтажа, которые экономят место на плате.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Могу ли я управлять этим индикатором напрямую от микроконтроллера на 5В?

О: Нет. Вы должны использовать токоограничивающие резисторы или, предпочтительно, драйверы постоянного тока. Прямое напряжение составляет ~2.05В, поэтому резистор необходим для падения оставшегося напряжения (например, 5В - 2.05В = 2.95В) и установки тока. При 20мА, R = 2.95В / 0.02А = 147.5 Ом (используйте 150 Ом).

В: Какова цель раздельных анодов для разрядов и десятичных точек?

О: Это позволяет независимое управление. Вы можете последовательно зажигать Разряд 1, Разряд 2 и Разряд 3 (мультиплексирование), используя их индивидуальные аноды, в то время как катоды сегментов общие. Анод десятичной точки также отдельный, что позволяет включать/выключать десятичную точку для каждого разряда независимо во время его мультиплексированного временного интервала.

В: Как добиться равномерной яркости при мультиплексировании?

А: Поскольку каждый разряд включен только часть времени (например, скважность 1/3 для 3 разрядов), пиковый ток во время его \"включенного\" состояния должен быть выше, чтобы достичь той же средней яркости, что и у статически управляемого разряда. Если целевой средний ток составляет 5мА, пиковый ток во время мультиплексного импульса должен быть примерно 5мА * (Количество разрядов) = 15мА (для скважности 1/3).

В: В техническом описании упоминается \"Корпус без содержания свинца\". Каковы последствия для пайки?

О: Бессвинцовый припой обычно имеет более высокую температуру плавления, чем традиционный оловянно-свинцовый. Указанное условие пайки 260°C в течение 3 секунд соответствует типичным профилям бессвинцовой оплавки. Убедитесь, что ваш процесс сборки соответствует этому требованию, чтобы избежать теплового повреждения.