LTC-2621JD-01 LED顯示屏規格書 - 0.28吋數碼高度 - 超紅光650nm - 2.6V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTC-2621JD-01係一款緊湊、高性能嘅三位數數碼顯示模組。佢專為需要喺細小尺寸下提供清晰、明亮數碼讀數嘅應用而設計。核心技術採用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料，產生超紅光發射，相比傳統紅光LED，提供更優越嘅亮度同效率。呢款器件採用灰色面板同白色段碼顏色，確保喺唔同光線條件下都有高對比度同極佳嘅可讀性。

1.1 核心優勢

• 高可見度：0.28吋（7毫米）數碼高度，配合連續均勻嘅段碼，確保字符定義清晰。
• 光學性能：透過AlGaInP超紅光LED晶片，實現高亮度同高對比度。
• 寬廣視角：喺廣闊嘅觀看範圍內提供一致嘅光度同顏色。
• 低功耗：高效設計，運作時只需要極少嘅驅動電流。
• 可靠性：固態結構確保長久嘅運作壽命，同埋抵抗衝擊同震動。
• 標準化：器件會根據發光強度進行分類（分級），確保喺多單元應用中亮度匹配一致。
• 環保合規：封裝係無鉛設計，符合RoHS指令。

1.2 目標應用

呢款顯示屏適用於各種需要數碼指示嘅電子設備。典型應用包括儀錶板、測試同測量設備、銷售點終端機、工業控制器同消費電器。其可靠性令佢適合一般用途，尤其係需要清晰顯示數碼數據嘅場合。

2. 技術規格同客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件嘅應力極限，超出呢啲極限可能會導致永久損壞。喺呢啲極限下或超出極限運作並唔保證。

• 每段功耗：70 mW。呢個限制咗每段正向電流同電壓降嘅綜合影響。
• 每段峰值正向電流：90 mA（喺1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度下）。僅適用於脈衝操作，唔適用於直流。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA，高於25°C時以0.28 mA/°C線性遞減。呢個係直流或平均電流設計嘅關鍵參數。
• 每段反向電壓：5 V。超過呢個值可能會導致即時同災難性故障。
• 工作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。器件額定用於工業溫度範圍。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺Ta=25°C下測量嘅典型工作參數，定義咗正常條件下嘅預期性能。

• 平均發光強度（I_V）：喺I_F=1mA時為320至850 µcd。呢個寬廣範圍表示器件有唔同嘅亮度等級可供選擇（見第2.3節）。
• 峰值發射波長（λ_p）：650 nm（超紅光）。
• 主波長（λ_d）：636 nm。呢個係人眼感知到嘅波長顏色。
• 每段正向電壓（V_F）：喺I_F=20mA時為2.1V至2.6V。電路設計必須適應呢個範圍，以確保適當嘅電流調節。
• 每段反向電流（I_R）：喺V_R=5V時最大為100 µA。

2.3 分級系統解釋

發光強度被分類為唔同等級以確保一致性。提供嘅分級表顯示由F級到K級，當喺10mA較高驅動電流下測量時，強度範圍由321-500 µcd（F級）到2101-3400 µcd（K級）。每個等級內有±15%嘅公差。對於並排使用多個顯示屏嘅應用，強烈建議指定相同嘅等級，以避免亮度出現明顯差異（色調不均）。

3. 機械同封裝資訊

3.1 封裝尺寸

顯示屏符合標準雙列直插式封裝（DIP）佔位面積。關鍵尺寸註釋包括：所有主要尺寸均以毫米為單位，一般公差為±0.25毫米，腳尖偏移公差為+0.4毫米。設計師應參考規格書第3頁嘅詳細尺寸圖，以獲取PCB佈局所需嘅精確測量值，包括安裝平面、總高度、寬度同腳距。

3.2 腳位配置同內部電路

器件採用16腳配置，但並非所有位置都有腳位（第10、11、14腳係"NO PIN"）。佢係一個多工共陽極顯示屏。內部電路圖顯示三個共陽極腳位（對應數碼1、2、3），以及每個段碼（A-G、DP）同冒號段碼（L1、L2、L3）嘅獨立陰極腳位。第13腳係冒號點嘅共陽極。呢種結構需要採用多工驅動方案，即順序激活陽極，同時將相應段碼嘅陰極拉低。

4. 應用指南同設計考慮

4.1 驅動電路設計

• 電流驅動：強烈建議使用恆流驅動而非恆壓驅動，以確保一致嘅發光強度同壽命，因為正向電壓（V_F）有一個範圍。
• 電流限制：電路設計必須確保永遠唔超過絕對最大連續電流，並考慮環境溫度遞減。
• 反向電壓保護：驅動電路應包含保護措施（例如串聯電阻、鉗位二極管），以防止喺電源循環期間將反向電壓或電壓尖峰施加到LED段碼上。
• 多工驅動：必須使用合適嘅多工頻率（通常>100Hz）以避免可見閃爍。多工方案中嘅峰值電流可以高於平均直流電流，但必須保持喺峰值電流額定值之內。

4.2 熱力同環境管理

• 散熱：超過建議嘅工作電流或環境溫度會加速光輸出衰減，並可能導致過早失效。喺高溫環境中，可能需要足夠嘅PCB銅面積或其他散熱措施。
• 冷凝：應避免喺潮濕環境中出現快速溫度變化，因為顯示屏表面嘅冷凝會導致光學問題或電氣洩漏。
• 機械應力：組裝期間唔應對顯示屏主體施加異常力。必須使用合適嘅工具。

4.3 儲存同處理

對於LED顯示屏喺其原始包裝內嘅長期儲存，建議條件為5°C至30°C同相對濕度低於60%。如果儲存喺防潮袋外，或者防潮袋已打開超過六個月，建議使用前喺60°C下烘烤元件48小時，並喺一週內完成組裝，以防止腳位氧化並確保可焊性。

5. 焊接同組裝指南

規格書指定咗焊接條件：元件應承受260°C持續3秒，測量點喺安裝平面下方1/16吋（約1.6毫米）處。呢個係典型嘅回流焊接曲線參考。組裝過程中，元件本體嘅溫度絕對唔可以超過最大儲存溫度105°C。可以使用無鉛焊接嘅標準回流曲線，但需要仔細進行熱力分析以滿足呢啲標準。

6. 性能曲線同分析

規格書參考咗典型性能曲線，通常包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流：顯示驅動電流同光輸出之間嘅非線性關係。
• 正向電壓 vs. 正向電流：說明二極管特性曲線。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示隨接面溫度升高，光輸出會下降。
• 光譜分佈：顯示喺波長範圍內發射光強度嘅圖表，中心波長約為650nm。

呢啲曲線對於設計師至關重要，可以根據特定亮度要求優化驅動條件，同時喺預期工作溫度範圍內保持效率同可靠性。

7. 技術比較同區分

LTC-2621JD-01嘅主要區別在於佢採用AlGaInP超紅光技術。相比舊式GaAsP或標準紅光GaP LED，AlGaInP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更高亮度，或者喺更低功率下實現同等亮度。"超紅光"呢個名稱表示相比波長通常喺630-635nm左右嘅標準紅光LED，佢具有更深、更飽和嘅紅色（峰值650nm）。0.28吋數碼高度喺可讀性同電路板空間節省之間取得平衡。

8. 常見問題（基於技術參數）

問：我可唔可以直接用5V微控制器腳位驅動呢個顯示屏？

答：唔可以。正向電壓只有2.1-2.6V。直接用5V驅動會導致電流過大並燒毀段碼。需要一個限流電阻，或者更好嘅係一個恆流驅動電路。

問：峰值波長（650nm）同主波長（636nm）有咩分別？

答：峰值波長係光譜輸出物理上最強嘅位置。主波長係人眼感知為與LED顏色相匹配嘅單一波長顏色，佢受整個光譜曲線影響。兩者都係標準規格。

問：點解分級咁重要？

答：製造過程會自然產生亮度差異。分級將LED分類到性能相近嘅組別。喺多單元應用中使用相同等級嘅顯示屏，可以確保外觀均勻。

問：點樣計算所需嘅限流電阻？

答：使用歐姆定律：R = (V_電源- V_F) / I_F。使用規格書中嘅最大V_F值（2.6V），以確保喺所有條件下都有足夠電壓來達到所需嘅I_F。例如，使用5V電源同目標I_F為20mA：R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω。同時亦要驗證電阻中嘅功耗。

9. 設計同使用案例示例

場景：為枱面電源供應器設計一個簡單嘅三位數電壓錶顯示。

實施：會使用一個具有足夠I/O腳位嘅微控制器。三個腳位會配置為數字輸出，透過小型NPN晶體管或MOSFET驅動數碼陽極（腳位2、5、8）。另外七個或八個腳位會透過限流電阻或具有恆流汲極輸出嘅專用LED驅動IC，驅動段碼陰極（腳位1、3、4、6、7、12、15、16）。微控制器韌體會實現多工驅動：打開數碼1嘅晶體管，為數碼1設定所需數字嘅陰極圖案，等待短時間（例如2ms），關閉數碼1，然後對數碼2同3重複呢個過程。呢個循環會持續運行。亮度可以透過改變限流電阻嘅值或多工驅動嘅佔空比來調整。

10. 工作原理介紹

LED（發光二極管）係一種半導體p-n接面二極管。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，來自n型材料嘅電子會同來自p型材料嘅電洞喺空乏區複合。呢種複合會以光子（光）嘅形式釋放能量。光嘅特定波長（顏色）由所用半導體材料嘅能隙決定。AlGaInP嘅能隙對應紅/橙/琥珀色光。喺呢個多工顯示屏中，每個獨立段碼都係一個LED。透過選擇性地為數碼嘅共陽極供電，並將特定段碼嘅陰極接地，呢啲段碼就會發光形成數字。

11. 技術趨勢

呢類顯示技術嘅趨勢係朝向更高效率、更低功耗同更高集成度。雖然分立式LED數碼顯示屏因其簡單性、亮度同寬廣視角而仍然流行，但喺某啲應用中，佢哋正逐漸被更集成嘅解決方案（例如OLED或有機LED顯示屏或TFT-LCD）補充或取代，呢啲方案提供圖形顯示能力。然而，對於需要極度明亮、堅固同簡單數碼讀數嘅應用，特別係喺工業或戶外環境中，像LTC-2621JD-01呢類LED數碼顯示屏仍然係一個可靠同具成本效益嘅選擇。未來發展可能會見到更高效率嘅材料，甚至可能將驅動電路集成到顯示屏封裝本身之內。