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1. 产品概述
LTS-4817SKR-P是一款表面贴装器件，设计为单位数码显示管。其核心功能是在各种电子应用中提供清晰、明亮的数字读数。该器件采用基于砷化镓衬底的AlInGaP半导体技术，以产生其标志性的超亮红色。这种材料选择是实现红色光谱范围内高亮度和高效率的关键。该显示管采用灰色面板配白色段码的设计，这种组合旨在最大限度地提高对比度和可读性，尤其是在环境光条件下。它专为适合反向贴装工艺而设计，为PCB设计和最终产品外观提供了灵活性。
1.1 主要特性与优势
- 数字尺寸：具有0.39英寸（10.0毫米）的字高，在可视性和电路板空间效率之间取得了平衡。
- 段码质量：提供连续、均匀的段码，确保字符外观一致，无间隙或不规则。
- 能效：设计为低功耗要求，适用于电池供电或注重能耗的应用。
- 光学性能：提供高亮度和高对比度，确保出色的易读性。宽视角可从多个角度保持可见性。
- 可靠性：得益于固态器件的可靠性，无活动部件，从而具有较长的使用寿命。
- 分档：器件根据发光强度进行分类（分档），确保在多位数码管显示中亮度匹配一致。
- 合规性：封装为无铅，符合RoHS指令制造。
1.2 器件标识
型号LTS-4817SKR-P解码了器件的关键属性：超亮红色发光、共阳极配置、带右侧小数点的单位数码管。此特定配置对于正确的电路设计和引脚映射至关重要。
2. 技术规格详解
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了超出可能导致器件永久损坏的极限。不建议在接近或达到这些极限的条件下连续工作。
- 每段最大功耗：70 mW。
- 每段峰值正向电流：90 mA（脉冲条件下：1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。
- 每段连续正向电流：25°C时为25 mA。当环境温度超过25°C时，此额定值以0.28 mA/°C线性降额。
- 温度范围：工作和存储温度范围为-35°C至+105°C。
- 焊接耐受性：可承受260°C烙铁焊接3秒，测量点为安装平面下方1/16英寸处。
2.2 电气与光学特性
这些是在环境温度25°C下测得的典型性能参数。
- 发光强度：V：在正向电流为1 mA时，范围从500 µcd（最小值）到1600 µcd（典型值）。在正向电流为10 mA时，典型强度为20,800 µcd。强度测量使用匹配CIE明视觉响应曲线的滤光片。F=10 mA，典型强度为20,800 µcd。强度使用匹配CIE明视觉响应曲线的滤光片测量。F=10 mA，典型强度为20,800 µcd。强度使用匹配CIE明视觉响应曲线的滤光片测量。
- 波长：峰值发射波长：p为639 nm（典型值）。主波长：d为631 nm（典型值）。光谱线半宽为20 nm（典型值）。这些定义了纯红色的光输出。
- 正向电压：F：每个LED芯片，在正向电流为20 mA时，典型值为2.6V，最大值为2.6V。最小值为2.05V。F=20 mA时，典型值为2.6V，最大值为2.6V。最小值为2.05V。
- 反向电流：R：在反向电压为5V时，最大100 µA。此参数仅用于测试目的；器件不适用于连续反向偏压工作。R=5V时，最大100 µA。此参数仅用于测试目的；器件不适用于连续反向偏压工作。
- 强度匹配比：在相似发光区域，段码之间的发光强度比在正向电流为1 mA时最大为2:1，确保外观均匀。F=1 mA时最大为2:1，确保外观均匀。
- 串扰：规定≤ 2.5%，最大限度地减少相邻段码之间的非预期漏光。
2.3 分档系统说明
规格书指出器件“根据发光强度进行分类”。这意味着LED在标准测试电流下根据其测量的光输出进行测试和分类。此过程确保当在单个显示中使用多个数码管时，所有数码管将具有一致的亮度水平，防止某个数码管明显比相邻的暗或亮。设计人员可以指定分档代码以保证这种均匀性。
3. 性能曲线分析
规格书引用了典型的性能曲线，以图形方式表示关键参数之间的关系。虽然提供的文本未详述具体图表，但此类器件的标准曲线通常包括：
- 正向电流与正向电压关系曲线：显示指数关系，对于设计限流电路至关重要。
- 发光强度与正向电流关系曲线：展示光输出如何随电流增加，直至达到最大额定极限。
- 发光强度与环境温度关系曲线：说明随着结温升高，光输出下降，强调了热管理的重要性。
- 光谱功率分布：显示在不同波长下发射光的相对强度的图表，中心位于639 nm峰值附近。
这些曲线使工程师能够预测器件在非标准条件下的行为，并优化其设计以实现性能和可靠性。
4. 机械与封装信息
4.1 封装尺寸
器件具有特定的物理尺寸，除非另有说明，公差为±0.25 mm。关键的尺寸说明包括段码内异物限制、表面油墨污染、段码内气泡、反射器弯曲以及塑料引脚毛刺最大值。详细的尺寸图对于创建PCB封装至关重要。
4.2 内部电路与引脚定义
该显示管采用共阳极配置。内部电路图显示了十个引脚，连接到七个段码和一个小数点的阳极和阴极。
引脚连接表：
- 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 DP
- 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
引脚3和引脚8在内部均连接到公共阳极。这种双阳极引脚设计有助于电流分布和热管理。
4.3 推荐焊接焊盘图形
规格书提供了两种不同的PCB焊盘图形设计：一种用于正向安装，一种用于反向安装。反向安装图形包括PCB上的开孔。使用正确的图形对于形成良好的焊点、机械稳定性以及实现预期的视觉效果至关重要。
5. 焊接与组装指南
5.1 SMT焊接说明
该器件适用于表面贴装技术组装。关键说明包括：
- 回流焊接：最多两次回流循环。循环之间需要冷却至常温。
- 预热温度：120–150°C
- 预热时间：最长120秒
- 峰值温度：最高260°C
- 液相线以上时间：最长5秒
- 手工焊接：应限于一次性维修。烙铁最高温度为300°C，每个焊点最长焊接时间为3秒。
超出这些热曲线或循环次数可能会损坏塑料封装或内部LED芯片。
5.2 湿度敏感性与存储
SMD显示管以防潮包装运输。必须在≤30°C和≤60%相对湿度的条件下存储。一旦密封袋打开，元件开始从空气中吸收水分。如果部件未立即使用且未存储在受控的干燥环境中，则必须在回流焊接过程前进行烘烤，以防止因加热过程中水汽快速膨胀导致的“爆米花”现象或封装开裂。
烘烤条件：
- 卷盘包装部件：60°C烘烤≥48小时。
- 散装部件：100°C烘烤≥4小时或125°C烘烤≥2小时。
6. 包装与订购信息
6.1 包装规格
器件以编带卷盘形式提供，适用于自动贴片组装。规格书详细说明了包装卷盘和载带的尺寸。
- 卷盘尺寸：提供标准卷盘尺寸。
- 载带尺寸：分别为正向安装和反向安装器件提供规格，反映了它们在载带中的不同方向。关键的载带规格包括累积间距公差、翘曲限制以及符合EIA-481-C标准。
- 数量：标准13英寸卷盘包含800片。剩余数量的最小起订量为200片。
- 前导/尾带：卷盘包含用于机器处理的前导带和尾带。
6.2 标签与可追溯性
载带上包含型号、日期代码和分档代码的标记，为制造和质量控制提供完整的可追溯性。
7. 应用说明与设计考量
7.1 典型应用场景
LTS-4817SKR-P非常适合需要紧凑SMD格式的明亮、可靠单位数码显示的应用。常见用途包括：
- 消费电子：电子秤、厨房计时器、音频设备显示屏。
- 工业设备：面板仪表、仪器读数、控制系统状态指示灯。
- 汽车后市场：仪表盘、行车电脑。
- 医疗设备：便携式监护仪，其中低功耗和高对比度是关键。
- 家用电器：微波炉、洗衣机、恒温器。
7.2 关键设计考量
- 限流：LED是电流驱动器件。必须为每个段码或公共阳极串联限流电阻或恒流驱动电路，以防止超过最大连续正向电流，特别是考虑到随温度的降额。
- 热管理：虽然每段功耗较低，但必须考虑多位数码管设计中多个段码产生的总热量或在高环境温度下工作的情况。足够的PCB铜面积和通风有助于将结温维持在安全范围内。
- 反向安装美观性：使用反向安装选项时，确保PCB开孔精确加工，并遵循推荐的焊盘图形，以实现与前面板齐平的整洁外观。
- ESD防护：虽然本规格书未明确说明，但AlInGaP LED可能对静电放电敏感。组装过程中应遵守标准的ESD处理预防措施。
8. 技术对比与差异化
LTS-4817SKR-P通过以下几个关键属性实现差异化：
- 材料技术：与GaAsP等旧技术相比，AlInGaP为红色和琥珀色提供了显著更高的发光效率和更好的温度稳定性，从而产生更亮、颜色随温度和寿命变化更一致的显示效果。
- 反向安装能力：并非所有SMD LED显示管都设计或适用于反向安装。此器件指定的机械公差和提供的焊盘图形使其成为这种设计方法的可靠选择。
- 强度分档：有保证的强度匹配是多位数码管显示的关键特性，消除了未分档部件可能出现的亮度不匹配问题。
- 宽视角与高对比度：芯片技术、灰色面板和白色段码的组合设计，旨在提供比不同颜色组合的显示管更优越的宽视角可读性。
9. 常见问题解答
Q1: “峰值波长”和“主波长”有什么区别？
A1: 峰值波长是发射光谱强度达到最大值时的波长。主波长是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。对于像这样的窄光谱红色LED，它们很接近，但主波长与人类颜色感知更相关。p是发射光谱强度达到最大值时的波长。主波长是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。对于像这样的窄光谱红色LED，它们很接近，但主波长与人类颜色感知更相关。d是发射光谱强度达到最大值时的波长。主波长是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。对于像这样的窄光谱红色LED，它们很接近，但主波长与人类颜色感知更相关。d与人类颜色感知更相关。
Q2: 为什么有两个公共阳极引脚？
A2: 拥有两个阳极引脚有助于将总正向电流分配到两个PCB走线和焊点上。这改善了电流处理能力，减少了走线发热，并增强了机械连接的可靠性。
Q3: 我可以用微控制器引脚直接驱动这个显示管吗？
A3: 不能。典型的微控制器GPIO引脚无法提供或吸收足够的电流，并且会损坏。必须使用由微控制器控制的外部驱动器。
Q4: 连续正向电流“从25°C线性降额”是什么意思？
A4: 这意味着当温度超过25°C时，最大安全连续电流会降低。降额系数为0.28 mA/°C。例如，在50°C环境温度下，每段最大电流为：25 mA - [0.28 mA/°C * ] = 25 mA - 7 mA = 18 mA。
Q5: 打开包装袋后是否总是需要烘烤？
A5: 烘烤仅在以下情况需要：如果元件暴露在规定的存储条件之外的环境湿度中一段时间并吸收了水分，并且在它们进行回流焊接之前。如果立即使用或存储在干燥环境中，则可能不需要烘烤。请查阅包装袋上的MSL标签以获取具体的暴露时间限制。
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。 |