目录
1. 产品概述
LTS-2801AKS是一款单位数码管LED显示模块，采用七段式设计，可在紧凑的外形尺寸下提供清晰、高对比度的数字及有限字符显示。其核心技术采用沉积在砷化镓衬底上的铝铟镓磷半导体材料，专门设计用于发射黄光波长。这种特定的材料选择为目标颜色在效率和发光强度方面带来了优势。该器件采用灰色面板和白色段划设计，增强了在各种光照条件下的对比度和可读性。其主要设计目的是集成到空间有限但需要清晰数字指示的电子设备中，例如仪器仪表盘、消费电子产品显示屏和工业控制界面。
1.1 主要特性与优势
- 紧凑字高：字符高度为0.28英寸（7.0毫米），适用于面板空间有限的应用。
- 光学品质：采用连续、均匀的段划设计，确保整个数字显示外观一致。
- 能效高：设计功耗低，有助于实现节能的系统设计。
- 卓越可读性：在灰色背景上提供出色的字符外观，具有高亮度和高对比度。
- 宽视角：提供宽广的视角，确保从不同角度均可清晰读取。
- 高可靠性：得益于固态结构，具有长使用寿命以及抗冲击和振动的能力。
- 分档保证一致性：器件根据发光强度进行分档，确保在多位数码管显示中亮度匹配。
- 环保合规：封装为无铅设计，符合《有害物质限制指令》的制造要求。
1.2 器件标识
型号LTS-2801AKS特指一款采用共阳极电气配置、包含右侧小数点的黄光AlInGaP LED数码管。此命名规则可精确标识器件的光学和电气特性。
2. 机械与封装信息
该显示器封装在标准的LED封装内，设计用于在印刷电路板上进行通孔安装。规格书中提供了详细的尺寸图，注明了整体尺寸、段划位置和引脚位置。关键的机械说明包括大多数尺寸的公差为±0.25毫米、关于允许的外观缺陷的规格，以及引脚位置公差。制造商建议PCB孔径为1.0毫米，以实现最佳的机械配合和焊点可靠性。
3. 电气配置与引脚定义
3.1 内部电路图
该器件采用共阳极配置。这意味着所有LED段划和小数点的阳极端子（正极）在内部连接到公共引脚。每个独立的段划（A至G）和小数点都有其专用的阴极引脚。这种配置通常用于多路复用驱动电路，其中公共阳极被选择性供电，同时相应的阴极引脚接地以点亮特定段划。
3.2 引脚连接表
这款10引脚器件的引脚定义如下：引脚1：E段阴极；引脚2：D段阴极；引脚3：公共阳极；引脚4：C段阴极；引脚5：小数点阴极；引脚6：B段阴极；引脚7：A段阴极；引脚8：公共阳极；引脚9：G段阴极；引脚10：F段阴极。两个公共阳极引脚在内部相连，为电流分配提供了设计灵活性。
4. 绝对最大额定值与特性
4.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限，不适用于正常工作。关键限制包括：每段最大功耗：70 mW；每段峰值正向电流：60 mA；每段连续正向电流：25°C时为25 mA，高于此温度需线性降额；每段反向电压：5 V；工作与存储温度范围：-35°C 至 +105°C。规格书还规定了焊接条件，在组装过程中，安装面温度在260°C下不得超过5秒。
4.2 电气与光学特性
这些参数在典型条件下测量，定义了预期的性能。关键规格包括：每段平均发光强度：在正向电流为1 mA时，最小500 ucd，典型1400 ucd；峰值发射波长：在正向电流为20mA时，典型588 nm；光谱线半宽：典型15 nm；主波长：典型587 nm；每芯片正向电压：在正向电流为20mA时，最小2.0 V，典型2.60 V；每段反向电流：在反向电压为5V时，最大100 µA；发光强度匹配比：同一器件内段划之间最大为2:1。重要说明澄清了发光强度是使用CIE标准眼响应滤光片测量的，并且指定的反向电压仅用于漏电流测试，而非功能操作。
5. 性能曲线与图形数据
规格书包含典型性能曲线部分。这些图表直观地展示了关键参数之间的关系，为设计者提供了超越表格中最小值、典型值和最大值之外的、对器件行为的更深入理解。虽然提供的文本未详述具体曲线，但此类器件的典型曲线图包括：正向电流与正向电压的关系图；相对发光强度与正向电流的关系图；相对发光强度与环境温度的关系图；以及可能的光谱分布图，显示围绕588 nm峰值的各波长发射光强度。
6. 可靠性测试与认证
该器件基于成熟的行业标准，进行了一系列全面的可靠性测试，以确保其在现场应用中的稳健性和长寿命。测试项目包括：工作寿命：在室温条件下，以最大额定电流连续工作1000小时。环境应力测试：高温高湿存储、高温存储、低温存储。机械应力测试：温度循环和热冲击。工艺验证测试：耐焊接热和可焊性测试，以验证组装过程中封装引脚的完整性。
7. 焊接与组装指南
7.1 自动化焊接工艺
对于波峰焊或回流焊工艺，建议将安装面下方约1.6毫米处的温度限制在最高260°C，持续时间不超过5秒。此温度曲线有助于防止内部LED芯片和环氧树脂封装材料受到热损伤。
7.2 手工焊接工艺
使用手工烙铁时，必须注意局部加热。指导原则是将烙铁头置于安装面下方约1.6毫米处，最多5秒，烙铁头温度控制在350°C ±30°C。使用温控烙铁和熟练的操作人员对于避免超出这些限制至关重要。
8. 关键应用注意事项与设计考量
本节包含设计工程师确保显示器安全可靠运行的重要信息。关键注意事项包括：预期用途：该显示器设计用于普通电子设备。需要极高可靠性或故障可能危及安全的应用，需要事先咨询。遵守额定值：在绝对最大额定值范围外操作，将免除对损坏的责任。热管理与电流管理：超过推荐的驱动电流或工作温度可能导致严重的亮度衰减或过早失效。在高环境温度下，安全工作电流必须降额。驱动电路设计：强烈建议使用恒流驱动以获得一致的亮度和长寿命。电路设计必须适应指定的正向电压全范围，以确保提供目标电流。此外，电路应包含针对电源循环期间可能出现的反向电压和电压瞬变的保护。应严格避免反向偏压操作。
9. 应用说明与设计见解
9.1 典型应用场景
LTS-2801AKS非常适用于需要紧凑型单位数码管读数的应用。常见用途包括：用于电压、电流或温度显示的面板仪表；数字时钟和计时器；家电控制面板；测试测量设备界面；以及工业控制器状态显示。其黄色光具有良好的可见性，常被选作警示或状态指示灯。
9.2 电路设计考量
使用此显示器进行设计需要注意几个因素。由于其共阳极配置，需要合适的驱动IC或配置为电流吸收的微控制器GPIO引脚。必须根据电源电压、LED正向电压和所需正向电流计算限流电阻。对于多位数码管复用，每段的峰值电流可以高于直流额定值，但考虑到占空比，平均电流必须保持在连续正向电流限制内。如果在接近最大额定值或高环境温度下工作，应考虑散热问题。
9.3 对比与选型指导
选择显示器时，应比较关键参数：字高、颜色、亮度、正向电压和视角。LTS-2801AKS的优势在于其用于黄光的高效AlInGaP技术、良好的亮度以及符合RoHS标准。设计者应验证其光学和电气特性是否符合其应用中对亮度、颜色、功率预算和可用驱动电压的具体要求。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |