LTD-3506KR 双位数七段数码管LED显示屏规格书 - 字高7.62mm - 正向电压2.6V - 功耗75mW - 超红颜色

1. 产品概述

本器件是一款双位数七段发光二极管（LED）显示模块。其主要功能是在各种电子应用中提供清晰、易读的数字读数。其核心组件采用先进的半导体材料以实现其光学性能。

1.1 核心优势与目标市场

此显示屏具备多项关键优势，使其适用于多种应用场景。它采用连续且均匀的段设计，增强了字符外观和可读性。器件功耗低，有助于终端产品的能效提升。它能提供高亮度、高对比度的输出，确保即使在光线充足的环境下也清晰可见。宽广的视角允许从不同位置读取显示内容。固态结构提供了固有的可靠性和长使用寿命。发光强度经过分档，确保了不同生产批次间亮度的一致性。最后，封装符合无铅要求。

该元件的目标市场包括消费电子产品、工业仪表、汽车仪表盘、测试测量设备，以及任何需要紧凑、可靠数字显示功能的设备。

2. 技术参数深度解析

本节对其规格书中定义的关键技术参数进行详细、客观的分析。

2.1 光度与光学特性

光学性能是显示屏功能的核心。其发出的主色为红色光谱，这是通过特定的半导体材料实现的。在20毫安（mA）正向电流驱动下，典型的峰值发射波长约为639纳米（nm）。主波长为631 nm。谱线半宽（指示发射颜色的纯度或宽度）为240 nm。平均发光强度（衡量感知亮度的指标）已进行分档。在1 mA正向电流下，强度范围从最小350微坎德拉（μcd）到最大860 μcd。在更高的10 mA驱动电流下，典型值为11150 μcd。规格要求在1 mA电流下，同一发光区域内各段之间的发光强度匹配比（最大与最小之比）为2:1，以确保视觉均匀性。

2.2 电气参数

电气特性定义了器件的工作条件和极限。绝对最大额定值设定了安全运行的边界。每段功耗不得超过75毫瓦（mW）。在脉冲条件下（1 kHz，10%占空比），每段峰值正向电流限制为90 mA。在25°C时，每段连续正向电流额定值为25 mA，当温度超过25°C时，降额系数为每摄氏度0.33 mA。在20 mA下测量的每段正向电压，典型值为2.6伏（V），最大值为2.6 V（最小值为2.0 V）。在5V反向电压下，每段反向电流限制为最大100微安（μA）；必须注意，这是一个测试条件，器件并非设计用于连续反向偏压工作。

2.3 热学与环境规格

器件设计工作环境温度范围为-35°C至+85°C。存储温度范围相同。这些额定值确保了其在恶劣和标准环境下的功能性。提供了特定的焊接温度曲线，以防止组装过程中造成损坏：波峰焊在距安装平面下方1.6mm处测量，温度不应超过260°C，最长5秒；而手工焊在同一参考点，温度不应超过295°C ±5°C，最长3秒。

3. 分档系统说明

规格书表明器件已按发光强度进行了分档。这是一种常见的分档做法，即根据实测光输出对同一生产批次的LED进行筛选（分档）。这确保了客户能够获得亮度水平一致的显示屏。规格中规定的段与段之间最大与最小光强匹配比为2:1，进一步保证了单个器件内部的视觉均匀性。虽然本文档未明确详述波长或正向电压的分档，但在制造过程中，此类参数通常受到严格控制，以满足公布的典型值和最大/最小值。

4. 性能曲线分析

规格书引用了典型的电气和光学特性曲线。虽然文本中未提供具体图表，但此类器件的标准曲线通常会说明正向电流与发光强度的关系（显示光输出随电流增加而增加）、正向电压与正向电流的关系，以及发光强度随环境温度的变化。这些曲线对于设计人员至关重要，可以在器件工作极限内优化驱动条件，以达到所需的亮度和效率。

5. 机械与封装信息

5.1 物理尺寸与公差

器件的字高为0.3英寸（7.62毫米）。封装尺寸在图纸中提供，所有尺寸单位为毫米。除非另有说明，标准公差为±0.25毫米。其他机械注意事项包括：引脚尖端偏移公差±0.4毫米，段表面异物和油墨污染的限制，反射器弯曲的限制，以及段材料内部气泡的限制。建议使用1.0毫米的印刷电路板（PCB）孔径以获得最佳配合。

5.2 引脚配置与极性识别

器件采用双列直插式封装，共有10个引脚。它采用共阴极架构，每个数字位（数字1和数字2）有一个公共阴极。内部电路图显示了两个数字位的段阳极（A, B, C, D, E, F, G）和小数点（DP）与特定引脚编号的连接关系。引脚连接表清晰地列出了每个引脚编号对应的功能（例如，引脚1：G1,G2的阳极；引脚4：数字2的公共阴极；引脚7：数字1的公共阴极）。此信息对于正确的PCB布局和系统接口至关重要。

6. 焊接与组装指南

如热学规格中所述，严格遵守焊接温度和时间限制对于防止LED芯片、键合线或塑料封装受到热损伤至关重要。应使用推荐的PCB孔径（1.0毫米），以确保正确的机械对准和焊点形成。设计人员在操作过程中应遵循标准的ESD（静电放电）预防措施。对于存储，应在干燥环境中保持-35°C至+85°C的指定温度范围。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

这款双位数显示屏非常适合需要紧凑型两位数数字读数的应用。常见用途包括：数字万用表、频率计、时钟显示（显示分钟或秒）、温度控制器、小型称重秤、电池电量指示器以及控制面板状态显示。

7.2 设计考量与注意事项

集成此显示屏时，必须考虑以下几个因素。限流：必须在每个段阳极或公共阴极线上使用外部限流电阻，以设定所需的亮度，并确保每段连续正向电流不超过25 mA（需根据温度降额）。电阻值可根据电源电压、LED正向电压（Vf ~2.6V）和目标电流计算得出。驱动电路：需要微控制器或专用显示驱动IC来对两个数字位进行动态扫描（多路复用）。这涉及依次使能一个公共阴极，同时提供该数字位的段数据，扫描频率需足够高以避免可见闪烁（通常>60 Hz）。串扰：规格书规定的串扰规格为≤2.5%。这指的是由于漏电或容性耦合导致非选中数字位的段发生意外点亮。正确的多路复用时序和驱动强度有助于将此效应降至最低。视角：宽广的视角是有益的，但在机械外壳设计时应予以考虑，使其与用户的典型视线对齐。

8. 技术对比与差异化

与GaP单色LED等旧技术相比，AlInGaP材料的使用为红色发光提供了更高的亮度和效率。灰色面板配白色段的设计选择，相较于全黑或全灰面板，尤其是在环境光下，增强了对比度。发光强度的分档是一个关键的差异化因素，它提供了可预测的亮度水平，而未经分档的显示屏则不一定能保证这一点。无铅封装确保符合现代环保法规（RoHS）。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：在5V电源下，要驱动一个段达到10 mA电流，我应该使用多大的电阻？

答：使用欧姆定律：R = (电源电压 - Vf) / I。R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 欧姆。标准的240Ω或220Ω电阻是合适的。

问：我可以用恒压源驱动这个显示屏而不加限流吗？

答：不可以。LED是电流驱动器件。在未串联电阻的情况下施加接近或高于Vf的恒定电压将导致电流过大，可能超过绝对最大额定值并损坏该段。

问："共阴极"对我的电路设计意味着什么？

答：在共阴极显示屏中，一个数字位所有LED的阴极（负极）在内部连接在一起。要点亮一个数字位，必须将其公共阴极引脚接地（逻辑低电平），并通过限流电阻向要点亮的段的阳极施加正电压。这与共阳极显示屏相反。

问：如何点亮小数点？

答：内部电路图显示了每个数字位的小数点（DP）阳极。这些像主段（A-G）一样被独立控制。要点亮一个小数点，必须在使其对应数字位的公共阴极有效的同时，驱动其对应的阳极引脚。

10. 实际设计与使用案例

考虑使用微控制器设计一个简单的两位数计数器。微控制器的I/O引脚将通过限流电阻连接到段阳极（A1/A2至G1/G2，以及DP1/DP2）。另外两个I/O引脚将连接到两个公共阴极引脚（数字1和数字2阴极）。固件将实现动态扫描程序：在阳极线上设置数字1的段码，使能（接地）数字1阴极引脚几毫秒，然后禁用它。接着，设置数字2的段码，使能数字2阴极引脚，并重复此过程。扫描周期必须足够快，以便在人眼看来是一个稳定的两位数。必须根据电阻值和动态扫描的占空比计算每段的电流，以确保平均功耗保持在限制范围内。

11. 工作原理简介

该器件基于半导体p-n结的电致发光原理工作。当施加超过结内建电势的正向电压（正向电压Vf）时，电子和空穴被注入有源区并在其中复合。在AlInGaP（铝铟镓磷）LED中，这种复合事件以红色波长范围内的光子（光）形式释放能量。AlInGaP层的具体成分决定了发射光的精确颜色（波长）。显示屏的每一段包含一个或多个这种微小的LED芯片。塑料封装用于封装芯片，提供机械保护，并作为透镜来塑形光输出以获得最佳观看效果。

12. 技术趋势与发展

虽然此特定器件使用AlInGaP技术实现红色发光，但更广泛的LED显示市场仍在持续发展。趋势包括开发效率更高的材料，从而在相同亮度下实现更低的功耗。在多段和点阵显示屏中，正朝着更高像素密度和全彩能力发展。将驱动电子器件直接集成到显示封装中（"智能显示屏"）简化了系统设计。此外，封装材料的进步旨在改善热管理，允许更高的驱动电流和亮度，并在更宽的温度范围内增强可靠性。固态发光的基本原理保持不变，但性能和集成水平在不断提高。