LTS-5825CKR-PR LED数码管规格书 - 0.56英寸字高 - 超亮红色 - 2.6V正向电压 - 简体中文技术文档

1. 产品概述

LTS-5825CKR-PR是一款单位数码SMD LED显示模块，专为需要清晰、高可见度数字读数的应用而设计。其字高为0.56英寸（14.22毫米），适用于各类电子设备中的中型显示屏。其核心技术采用在GaAs衬底上生长的AlInGaP（铝铟镓磷）外延层，以产生超亮红色发光。该材料体系以其高效率和优异的色纯度而闻名。显示屏采用灰色面板配白色段码设计，在不同光照条件下均能提供高对比度，确保最佳可读性。

1.1 主要特性

• 0.56英寸字高：提供清晰易读的字符尺寸。
• 连续均匀段码：确保所有段码发光均匀一致，呈现专业外观。
• 低功耗需求：运行高效，适用于电池供电或注重能耗的应用。
• 高亮度与高对比度：超亮红AlInGaP芯片在灰色背景上提供强烈的光输出。
• 宽视角：从不同角度均能提供良好的可视性。
• 按发光强度分级：器件经过分档，以确保亮度水平一致。
• 无铅封装：符合RoHS（有害物质限制）指令。
• 固态可靠性：得益于LED技术固有的长寿命和抗冲击性。

1.2 器件配置

这是一款共阳极、带右侧小数点（DP）的单位数码管。具体型号LTS-5825CKR-PR即标识此配置。共阳极设计在使用灌电流的微控制器或驱动IC时，可简化电路设计。

2. 技术参数：深入客观解读

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了超出后可能导致器件永久损坏的极限。它们是在环境温度（Ta）为25°C时指定的。

• 每段功耗：最大70 mW。超过此值可能导致过热并缩短寿命。
• 每段峰值正向电流：90 mA，但仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。此额定值适用于短暂的高电流脉冲，而非连续工作。
• 每段连续正向电流：25°C时为25 mA。当环境温度超过25°C时，此电流以0.28 mA/°C的速率线性降额。这是热管理设计的关键参数。
• 工作与存储温度范围：-35°C 至 +105°C。该器件适用于工业和汽车环境，具有鲁棒性。
• 焊接温度：烙铁焊接应在260°C下进行，最长不超过3秒，烙铁头尖端应位于元件安装平面下方至少1/16英寸（约1.6毫米）处。

2.2 电气与光学特性

这些是在指定测试条件下，于Ta=25°C时测得的典型工作参数。

• 平均发光强度（Iv）：范围从501 µcd（最小值）到18000 µcd（最大值），具体取决于正向电流。在10mA的典型驱动电流下，强度为1700 µcd（最小值）。发光强度使用模拟人眼明视觉响应（CIE曲线）的滤光片进行测量。
• 峰值发射波长（λp）：639 nm（典型值）。这是发射光强度最高的波长。
• 主波长（λd）：631 nm（典型值）。这是人眼感知到的、与光色相匹配的单色波长，定义了其“超亮红”色调。
• 光谱线半宽（Δλ）：20 nm（典型值）。这表示光谱纯度；宽度越窄，颜色越接近单色。
• 每芯片正向电压（Vf）：在IF=20mA时，最大值为2.6V。设计人员必须确保驱动电路能提供足够的电压。
• 反向电流（Ir）：在VR=5V时，最大值为100 µA。此参数仅用于测试目的；不建议施加连续反向偏压。
• 发光强度匹配比：最大2:1。这意味着在同一器件内、相同驱动电流下，最亮段码的亮度不应超过最暗段码亮度的两倍，以确保均匀性。
• 串扰：≤ 2.5%。此参数规定当一个段码点亮而相邻段码熄灭时，它们之间非预期光泄漏的最大量。

3. 分档系统说明

规格书明确指出器件“按发光强度分级”。这意味着存在一个分档过程，即根据显示屏在标准测试电流（根据特性表，可能为1mA或10mA）下测得的发光输出进行分类。这确保了最终产品在不同单元间具有一致的亮度水平。如果需要在多个显示屏之间实现严格的亮度匹配，设计人员应咨询制造商以获取具体的分档代码详情。

4. 性能曲线分析

规格书引用了“典型电气/光学特性曲线”。虽然提供的文本中未详述具体图表，但此类曲线通常包括：

• I-V（电流-电压）曲线：显示正向电压与正向电流之间的关系，对于选择限流电阻至关重要。
• 发光强度 vs. 正向电流：展示光输出如何随驱动电流增加而增加，有助于优化亮度与功耗/热量之间的平衡。
• 发光强度 vs. 环境温度：显示光输出如何随温度升高而降低，对于高温环境中的应用非常重要。
• 光谱分布：绘制相对强度与波长关系的图表，直观地确认峰值波长、主波长和光谱宽度。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该显示屏符合特定的SMD封装尺寸。关键尺寸说明包括：所有尺寸均以毫米为单位，一般公差为±0.25毫米。设有具体的质量控制标准：段码上的异物必须≤10密耳，表面油墨污染≤20密耳，段码内气泡≤10密耳，弯曲度≤反射器长度的1%，塑料引脚毛刺最大为0.14毫米。

5.2 引脚连接与极性

该器件采用10引脚配置。内部电路图和引脚排列表显示其为共阳极类型。引脚3和8是公共阳极。其他引脚是特定段码（A, B, C, D, E, F, G, DP）的阴极。引脚1标记为“无连接”。正确识别极性对于防止安装过程中损坏至关重要。

5.3 推荐焊接焊盘图形

提供了用于PCB设计的焊盘图形（封装）。遵循此图形可确保在焊接过程中形成良好的焊点、机械稳定性以及热应力释放。

6. 焊接与组装指南

6.1 SMT焊接说明

一个关键的工艺限制是回流焊接循环次数必须少于两次。在第一次和第二次焊接过程之间，需要完成冷却至室温的过程，以最大限度地减少热应力。

• 回流焊接（最多2个循环）：在120–150°C下预热，最长120秒。峰值温度不得超过260°C。
• 烙铁手工焊接（最多1个循环）：烙铁头温度不应超过300°C，接触时间应限制在最长3秒。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

器件以编带盘卷形式提供，适用于自动化组装。关键包装细节包括：

• 卷盘尺寸：符合标准EIA-481-D要求。
• 载带：由黑色导电聚苯乙烯合金制成。10个链轮孔距累积公差为±0.20毫米。在250毫米长度内，翘曲度在1毫米以内。载带厚度为0.30 ±0.05毫米。
• 包装数量：标准卷盘长度为44.5米，使用22英寸卷盘。13英寸卷盘包含700片。剩余部件的最小包装数量为200片。
• 前导/尾随带：包含用于机器送料的前导部分（最小400毫米）和尾随部分（最小40毫米）。

7.2 湿度敏感性与存储

SMD显示屏以防潮包装运输。必须在≤30°C且相对湿度≤60%的条件下存储。一旦密封袋打开，元件即开始从环境中吸收湿气。如果未立即使用且未在干燥条件下（例如，在干燥柜中）存储，则必须在回流焊接前进行烘烤，以防止“爆米花”效应或分层损坏。烘烤规范：在卷盘上时，60°C烘烤≥48小时；散装时，100°C烘烤≥4小时或125°C烘烤≥2小时。烘烤只能进行一次。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 消费电子产品：家电、音频设备或电源插排中的数字读数。
• 工业仪器仪表：面板仪表、过程控制器、测试和测量设备。
• 汽车后市场：汽车音响系统、仪表或诊断工具的显示屏（需考虑扩展温度范围）。
• 医疗设备：需要清晰、可靠数字指示的场合（需进行进一步的设备级认证）。

8.2 设计注意事项

• 限流：始终为每个段码使用串联电阻，或采用恒流驱动器来设定正向电流，通常在5-20 mA之间，具体取决于所需亮度和功率预算。高温操作时请参考降额曲线。
• 热管理：如果在高环境温度下工作或接近最大连续电流，请确保足够的PCB铜箔面积或散热过孔，以管理结温。
• ESD防护：在组装过程中实施标准的ESD处理程序，因为LED对静电放电敏感。
• 光学设计：灰色面板/白色段码设计提供了良好的对比度。请考虑最终产品外壳的视角要求。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

9.1 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长（639 nm）是光谱功率最高的物理点。主波长（631 nm）是感知颜色匹配点。关注颜色规格的设计人员应参考主波长。

9.2 我可以连续以20mA驱动此显示屏吗？

可以，在25°C时最大连续电流为25 mA。然而，在20mA下，您必须确保环境温度和PCB热设计允许适当的散热，因为电流额定值会随温度降额（超过25°C时，每°C降额0.28 mA）。

9.3 为什么回流工艺限制在两次循环？

多次回流循环会使塑料封装和内部键合线承受重复的热应力，可能导致机械故障、正向电压增加或可靠性降低。此限制确保了长期性能。

9.4 如何计算串联电阻值？

使用欧姆定律：R = (电源电压 - 总Vf) / If。对于共阳极显示屏，总Vf是一个段码的正向电压（设计裕量建议使用最大值2.6V）。If是您期望的段码电流（例如，10mA）。如果从5V微控制器引脚驱动：R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 欧姆。使用最接近的标准值。

10. 工作原理简介

LTS-5825CKR-PR基于AlInGaP半导体技术。当在段码的阳极和阴极之间施加超过二极管阈值电压的正向电压时，电子和空穴在AlInGaP外延层的有源量子阱区域复合。这种复合以光子（光）的形式释放能量，位于红色光谱范围内（主波长约631 nm）。灰色塑料封装充当漫射器和增强对比度的透镜，而白色段码区域则允许红光清晰地透出。共阳极配置意味着不同段码的LED芯片的阳极在内部连接；要点亮一个段码，需将其对应的阴极引脚驱动为低电平（接地），同时公共阳极保持正电压。