LTS-6960HR 0.56英寸红橙色七段数码管LED显示屏规格书 - 字高14.22mm - 正向电压2.6V - 功耗75mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTS-6960HR是一款单位数、七段式字母数字LED显示模块。其设计旨在为各类电子设备提供清晰、高对比度的数字及有限的字母数字字符显示。该器件具有0.56英寸（14.22毫米）的字高，适用于需要中等尺寸、易于读取字符的应用场景。

1.1 核心优势与目标市场

此显示屏具备多项关键优势，使其适用于消费及工业电子产品。其主要特点包括低功耗需求、出色的字符外观（各段发光均匀连续）、高亮度、高对比度以及宽视角。固态结构确保了高可靠性。器件按发光强度进行了分级，便于在多位数应用中匹配亮度，并提供符合RoHS指令的无铅封装。目标市场包括办公设备、通信设备、家用电器、仪器仪表面板以及其他需要可靠、中等尺寸数字显示的应用。

1.2 器件描述与特性

LTS-6960HR采用红橙色LED芯片。这些芯片采用透明GaP衬底上的GaAsP技术，或非透明GaAs衬底上的AlInGaP技术制造。显示屏具有红色面板和红色段，呈现经典的指示器外观。它被配置为共阳极器件，这是在多路复用应用中简化驱动电路的典型配置。包含一个右侧小数点。关键特性包括0.56英寸字高、均匀的段发光、低功耗、优异的视觉特性、高亮度和对比度、宽视角、高可靠性、发光强度分级以及符合RoHS标准。

2. 技术参数深度客观解读

2.1 绝对最大额定值

器件不得在超出这些限制的条件下工作，以防永久性损坏。每段最大功耗为75 mW。每段峰值正向电流为60 mA，但此值仅在脉冲条件下允许（占空比1/10，脉冲宽度0.1ms）。在25°C时，每段连续正向电流额定值为25 mA，高于此温度时降额系数为0.33 mA/°C。器件可在-35°C至+85°C的温度范围内工作和存储。焊接温度规定为在安装基准面下方1/16英寸（约1.59毫米）处，260°C持续3秒。

2.2 电气与光学特性

这些参数在环境温度（Ta）为25°C时规定。在正向电流（IF）为10 mA时，每段平均发光强度（Iv）范围从最小值870 µcd到典型值2400 µcd。在IF=20mA时，峰值发射波长（λp）典型值为630 nm。谱线半宽（Δλ）为40 nm。主波长（λd）为621 nm。在IF=20mA时，每段正向电压（VF）范围为2.0V（最小）至2.6V（最大）。在反向电压（VR）为5V时，每段反向电流（IR）最大为100 µA。必须特别注意，此反向电压条件仅用于测试目的；不允许在反向偏压下连续工作。各段之间的发光强度匹配比最大为2:1。

3. 分级系统说明

规格书指出该器件“按发光强度分级”。这意味着存在一个基于标准测试电流（通常为特性表中的10mA）下测得光输出的分级系统。分级确保了同一产品中使用的多个显示屏亮度的一致性，防止照明不均。虽然此摘录未提供具体的分级代码细节，但建议设计者在同一应用中组装多个显示屏时，指定或要求来自同一发光强度等级的器件，以避免色调和亮度不均匀的问题。

4. 性能曲线分析

规格书引用了“典型电气/光学特性曲线”，这对于详细设计至关重要。虽然文本摘录中未提供具体图表，但此类曲线通常包括：正向电流与正向电压关系曲线（IV曲线），显示非线性关系，有助于选择限流电阻；发光强度与正向电流关系曲线，显示光输出如何随电流增加；发光强度与环境温度关系曲线，指示光输出随温度升高而降额；可能还包括光谱分布曲线，显示发射光在峰值波长和主波长附近的集中情况。这些曲线使工程师能够优化驱动条件，并了解在非标准温度下的性能。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

显示屏采用标准通孔封装。所有尺寸均以毫米为单位提供。除非机械图纸（文本中未完全详述）另有规定，尺寸公差为±0.25毫米（0.01英寸）。封装包含十个用于电气连接的引脚。

5.2 引脚连接与极性识别

内部电路图显示所有段均为共阳极配置。引脚定义如下：引脚1：阴极E；引脚2：阴极D；引脚3：公共阳极；引脚4：阴极C；引脚5：阴极D.P.（小数点）；引脚6：阴极B；引脚7：阴极A；引脚8：公共阳极；引脚9：阴极F；引脚10：阴极G。存在两个公共阳极引脚（3和8）是典型的做法，用于分配电流并提高可靠性。小数点位于数字的右侧。

6. 焊接与组装指南

绝对最大额定值规定，在安装基准面下方1/16英寸处测量时，焊接温度为260°C持续3秒。这是波峰焊或手工焊接工艺的关键参数，以防止对LED芯片或塑料封装造成热损伤。规格书强烈警告不要使用不合适的工具或组装方法对显示屏主体施加异常力，因为这可能导致机械损坏。

7. 存储条件

对于未使用器件的长期存储，建议特定条件以防止引脚氧化。对于原始包装中的标准LED显示屏，推荐的存储环境温度为5°C至30°C，相对湿度低于60% RH。对于SMD型显示屏（尽管LTS-6960HR是通孔型，但指南包含在内），一旦打开原始密封的防潮袋，器件应在相同的温湿度条件下于168小时（MSL Level 3）内使用。如果开封后存储超过168小时，建议在焊接前于60°C下烘烤24小时。通常建议尽快使用显示屏，并避免大量长期库存。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

此显示屏适用于普通电子设备，包括办公自动化设备、通信设备、家用电器和仪器仪表。适用于需要单位数数字显示的应用，如数字时钟、面板仪表、记分牌、电器控制面板和工业控制读数显示。

8.2 设计考量与注意事项

驱动电路设计：建议采用恒流驱动而非恒压驱动，以确保一致的发光强度和寿命。电路设计必须适应正向电压（VF：2.0V至2.6V）的全范围，以保证始终提供预期的驱动电流。选择安全工作电流时，必须考虑应用的最高环境温度，并计入25°C以上0.33 mA/°C的电流降额。
保护：驱动电路应包含针对反向电压和上电或关机期间瞬态电压尖峰的保护，因为反向偏压可能导致金属迁移和失效。应避免环境温度的快速变化，尤其是在潮湿环境中，以防止显示屏上凝结水汽。
光学界面：如果使用滤光片或覆盖层，不应与显示屏表面直接紧密接触，因为薄膜上的压敏胶可能会移位。
可靠性说明：未经事先咨询，不建议将该器件用于安全关键型应用（航空、医疗生命支持等），因为其故障可能危及生命或健康。

9. 技术对比与差异化

与更小字高的显示屏（例如0.3英寸）相比，LTS-6960HR凭借其0.56英寸的字高，在远距离或光线充足条件下具有更佳的可见性。与简单的分立LED相比，它在单一封装内提供了成型的字符，简化了PCB布局和组装。其共阳极配置在与配置为电流吸收的微控制器端口接口时具有优势。采用AlInGaP/GaAsP技术提供了经典的红橙色和良好的效率。明确的发光强度分级是需要在多个单元间保持外观一致的应用的关键差异化因素。

10. 基于技术参数的常见问题解答

问：两个公共阳极引脚（3和8）的用途是什么？
答：它们在内部是连接的。使用两个引脚有助于分配总阳极电流，降低PCB走线和封装引线中的电流密度，并可提高可靠性。在设计中，它们应在PCB上连接在一起。
问：我可以用5V电源和一个电阻来驱动这个显示屏吗？
答：可以，但必须根据最坏情况下的正向电压计算限流电阻。在期望的IF（例如10mA）下使用最大VF（2.6V），电阻值 R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 欧姆。务必验证实际电流不超过最大连续额定值。
问：对于峰值电流，“1/10占空比，0.1ms脉冲宽度”是什么意思？
答：您可以用高达60mA的电流短暂脉冲驱动段，但脉冲宽度不得超过0.1毫秒，且长时间的平均电流不得超过连续额定值。例如，如果峰值为60mA，每1毫秒一个0.1ms的脉冲（10%占空比）给出的平均电流为6mA。
问：既然不允许在操作中施加反向电压，为什么还要提及反向电压测试？
答：在5V下的反向电流（IR）测试是制造过程中进行的质量和漏电测试。它验证了LED结的完整性。在应用中持续施加反向偏压会降低器件性能。

11. 实际设计与使用案例

案例：设计单位数电压表读数显示。微控制器的ADC读取一个电压，需要在一个数字上显示（0-9）。微控制器端口引脚可吸收20mA电流。设计使用共阳极显示屏，因此微控制器引脚连接到段阴极（通过串联小电阻以提供额外保护）。公共阳极引脚连接在一起，并由一个PNP晶体管（或PMOS FET）驱动，该晶体管由另一个微控制器引脚控制开关。固件通过打开晶体管并通过相应的阴极引脚吸收电流来点亮所需数字的段，从而实现数字的多路复用。每段的电流由微控制器的吸收能力和电阻设定，确保其保持在25mA以下。小数点可用于量程指示。

12. 原理介绍

七段数码管是由七个LED条（段a至g）组成的组件，排列成“8”字形。通过点亮这些段的特定组合，可以形成所有十进制数字（0-9）和一些字母。在共阳极配置中，所有LED的阳极连接在一起，接至公共正电压电源。通过向相应阴极引脚施加低电压（地或逻辑低电平）来导通每个段，使电流流过该特定LED。当驱动逻辑（如微控制器）更擅长吸收电流（拉至地）而非提供电流时，通常首选此配置。

13. 发展趋势

虽然像LTS-6960HR这样的传统通孔七段数码管在许多应用中仍然至关重要，但发展趋势正朝着表面贴装器件（SMD）封装（用于自动化组装）、更高密度的集成驱动器（I2C或SPI接口）多位数模块，以及具有更宽色域或RGB功能的显示屏发展。同时，也趋向于采用更高效率的材料，如改进的AlInGaP，以在更低电流下实现更高亮度。然而，分立式七段数码管的基本简单性、可靠性和成本效益，确保了它们在需要基本数字输出的大量消费和工业产品中持续使用。