LTD-5623AJG LED顯示屏規格書 - 0.56吋數碼高度 - AlInGaP綠色 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTD-5623AJG係一個雙位數、七段發光二極管（LED）顯示模組。佢主要功能係為各種電子設備同儀器提供清晰、明亮嘅數字讀數。核心應用喺需要顯示兩個十進制數字嘅場景，例如計數器、計時器、測量設備同工業控制面板。

呢件裝置嘅關鍵定位在於佢性能同可靠性之間嘅平衡。佢採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術製造LED晶片，呢種技術以喺綠色同黃色光譜區域產生高效率發光而聞名。顯示屏採用灰色面板配綠色發光段，提供高對比度，確保極佳嘅可讀性。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示屏提供多個明顯優勢，令佢適合專業同工業應用：

• 高亮度及對比度：AlInGaP技術同灰色面板組合，提供典型高達900 µcd嘅發光強度，確保即使喺光線充足嘅環境下都清晰可見。
• 低功耗要求：佢運作效率高，適合電池供電或注重能源嘅設備。
• 寬廣視角：設計允許從廣泛角度讀取顯示嘅數字。
• 固態可靠性：作為LED裝置，相比其他顯示技術，佢提供更長嘅操作壽命、抗震能力同快速切換時間。
• 分級發光強度：裝置會根據強度分級，確保多位數應用中亮度匹配一致。
• 無鉛封裝：元件符合RoHS（有害物質限制）指令。

目標市場包括測試測量設備、過程控制系統、醫療設備、帶數字顯示嘅消費電器嘅製造商，以及任何需要穩健可靠兩位數字輸出嘅嵌入式系統。

2. 深入技術參數分析

呢部分對規格書中指定嘅關鍵電氣同光學參數提供詳細、客觀嘅解讀。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對裝置造成永久損壞。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 每段功耗：70 mW。呢個係單個LED段（例如段'A'）可以安全散熱而唔會導致過熱嘅最大功率。
• 每段峰值正向電流：60 mA。呢個係最大允許脈衝電流，通常喺1/10佔空比同0.1ms脈衝寬度下指定。用於多工或短暫過驅動以獲得額外亮度。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。呢個電流會線性遞減，到105°C時為0 mA（速率為0.28 mA/°C）。呢個係正常溫度條件下連續操作嘅最大直流電流。
• 每段反向電壓：5 V。施加高過呢個值嘅反向電壓可能會擊穿LED結。
• 操作及儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。裝置額定用於工業溫度範圍。

2.2 電氣及光學特性

呢啲係喺Ta=25°C同指定測試條件下量度嘅典型性能參數。

• 平均發光強度（I_V）：喺正向電流（I_F）為1 mA時，範圍由320 µcd（最小）到900 µcd（典型）。呢個參數係分級嘅。
• 峰值發射波長（λ_p）：571 nm（典型）。呢個係光功率輸出最大嘅波長，定義咗綠色。
• 每段正向電壓（V_F）：I_F=20 mA時為2.05V（最小），2.6V（典型）。呢個係LED操作時嘅壓降。設計師必須確保驅動電路可以提供呢個電壓。
• 每段反向電流（I_R）：V_R=5V時為100 µA（最大）。呢個係LED反向偏壓時嘅小漏電流。
• 發光強度匹配比：2:1（最大）。呢個指定咗喺相似光區域內最光同最暗段之間嘅最大允許比率，確保外觀均勻。

3. 分級系統解釋

份規格書指明發光強度係有分級嘅。雖然呢段摘要冇提供具體嘅分級代碼，但呢個原則對設計好緊要。

• 發光強度分級：LED會根據佢哋喺標準測試電流（1mA）下量度到嘅光輸出嚟分類（分級）。喺多位數或者多段顯示屏入面，使用同一級或者相鄰級別嘅LED，可以確保成個讀數嘅亮度均勻，避免有啲數字睇落光過其他。設計師落單時應該指明所需嘅強度級別，以確保生產一致性。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型特性曲線。雖然圖表冇喺度複製，但會分析佢哋嘅含義。

• I-V（電流-電壓）曲線：呢條曲線會顯示正向電流（I_F）同正向電壓（V_F）之間嘅關係。佢係非線性嘅，有一個閾值電壓（AlInGaP大約係1.8-2.0V），低過呢個電壓電流就好少。條曲線有助設計限流電路。
• 發光強度 vs. 正向電流：呢個圖表會顯示光輸出隨電流增加而增加，但喺極高電流時可能會因為發熱同效率下降而變得次線性。選擇20mA呢個典型操作點係為咗亮度同效率之間嘅良好平衡。
• 溫度依賴性：特性曲線註明係喺25°C，除非另有說明。實際上，V_F有負溫度係數（隨溫度升高而降低），而發光強度通常隨結溫升高而降低。連續電流嘅降額就係熱管理需求嘅直接結果。

5. 機械及封裝資料

5.1 尺寸同公差

封裝係通孔式，有18隻腳。關鍵尺寸註明包括：

• 數碼高度：0.56吋（14.22毫米）。
• 一般公差：±0.25毫米，除非另有註明。
• 腳尖偏移公差：±0.4毫米，對PCB孔對齊好重要。
• 建議PCB孔：Ø1.0毫米。
• 質量公差：定義咗異物（≤10密耳）、油墨污染（≤20密耳）、彎曲（≤1/100）同段內氣泡（≤10密耳）嘅規格，以確保視覺質量。

5.2 腳位連接同極性

裝置採用共陰極配置。每個數碼（數碼1同數碼2）都有自己嘅共陰極腳（分別係腳14同腳13）。每個段（A-G同DP）嘅陽極喺每個數碼嘅獨立腳位上都可以單獨存取。呢種配置非常適合多工驅動，即係將陰極順序切換到地，同時施加適當嘅陽極圖案。

6. 焊接同組裝指引

規格書提供咗特定焊接條件：

• 手動焊接：烙鐵頭應該放喺安裝平面（顯示器主體同引腳接合點）下方1/16吋（約1.6毫米）處。
• 溫度及時間：焊接應喺最高溫度260°C下3秒內完成。
• 一般規則：組裝期間裝置嘅溫度唔可以超過最高額定溫度（操作係105°C，但焊接期間環氧樹脂嘅玻璃轉化溫度先係真正限制）。
• 儲存：喺指定溫度範圍-35°C至+105°C內，乾燥環境中儲存，以防吸濕。

7. 應用建議

7.1 典型應用電路

最常見嘅驅動方法係多工。由於顯示屏每個數碼都有獨立嘅共陰極，微控制器可以快速交替開啟數碼1同數碼2。當數碼1嘅陰極接地時，微控制器喺陽極腳輸出第一個數碼嘅段圖案。然後切換到數碼2嘅陰極並輸出第二個數碼嘅圖案。呢個過程快過人眼可以感知嘅速度，造成兩個數碼同時亮起嘅錯覺。呢個方法大幅減少所需微控制器I/O腳數量同功耗。

7.2 設計考慮因素

• 限流電阻：必須喺每條陽極線使用串聯電阻（或者如果多工用恆流，可以喺陰極用共用電阻）將正向電流限制喺安全值（例如20 mA）。電阻值計算為 R = (V_電源- V_F) / I_F.
• 多工頻率：建議每個數碼至少60 Hz刷新率（總掃描率120 Hz）以避免可見閃爍。
• 多工中嘅峰值電流：當以1/2佔空比（兩個數碼）多工時，每段嘅瞬時電流可以加倍，以達到同直流操作相同嘅平均亮度。例如，要得到10 mA平均電流，你可以用20 mA脈衝，50%佔空比。呢個必須保持喺峰值電流額定值內。
• 視角：考慮其寬廣視角來擺放顯示屏，以最大化最終用戶嘅可讀性。

8. 技術比較同區分

同其他七段顯示技術比較：

• 對比紅色GaAsP/GaP LED：AlInGaP綠色LED通常提供更高發光效率，喺更廣泛環境光照條件下更好可見度。人眼通常覺得綠色更光。
• 對比LCD：LED係自發光（產生自己嘅光），令佢哋喺黑暗環境中無需背光都清晰可見。佢哋有更寬嘅操作溫度範圍、更快嘅響應時間，同埋對物理衝擊更穩健。
• 對比更大或更細顯示屏：0.56吋數碼高度係常見尺寸，喺中等距離易讀性同節省面板空間之間提供良好平衡。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：我可唔可以直接用5V微控制器腳驅動呢個顯示屏？

答：唔可以。典型正向電壓係2.6V，微控制器腳唔能夠喺2.6V下提供20mA電流，同時保持5V邏輯高電平。你必須喺陰極側同/或陽極側使用晶體管或驅動器IC。限流電阻係必須嘅。

問：發光強度匹配比2:1實際上係咩意思？

答：意思係喺單個顯示單元內，相同驅動條件下，冇任何一段應該光過其他段兩倍以上。咁樣確保數字字體睇落均勻同專業。

問：峰值電流係60mA。我可唔可以連續用40mA運行以獲得額外亮度？

答：絕對唔可以。連續正向電流額定值喺25°C時係25 mA。超過呢個值會導致過度發熱，迅速降低LED性能，好可能導致提早失效。峰值額定值只適用於極短脈衝。

問：點樣選擇正確嘅限流電阻值？

答：使用公式 R = (V_電源- V_F) / I_F。對於5V電源，V_F為2.6V，同埋想要嘅I_F為20mA：R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120歐姆。使用下一個標準值（例如120Ω或150Ω）。一定要計算電阻嘅功耗：P = I²* R。

10. 實用設計同使用案例

案例：設計一個簡單兩位數計數器。

一位設計師整緊一個枱面頻率計數器，需要顯示00到99嘅數值。佢選擇LTD-5623AJG，因為佢清晰易用。系統使用一個有18個可用I/O腳嘅微控制器。設計師將16個陽極腳（8段/數碼 x 2數碼）通過150Ω限流電阻連接到微控制器嘅一個端口。兩個共陰極腳連接到兩個NPN晶體管（例如2N3904），佢哋嘅基極由微控制器另外兩個腳驅動。軟件喺定時器中斷實現多工程序。佢關閉兩個晶體管，將陽極端口設置為數碼1嘅圖案，開啟數碼1陰極嘅晶體管，等待5ms，然後為數碼2重複過程。咁樣創造出穩定、無閃爍嘅顯示。灰色面板確保唔亮嘅段唔會分散注意力，而明亮嘅綠色發光段提供極佳對比。

11. 工作原理介紹

七段LED顯示屏係一個由多個發光二極管以8字形排列組成嘅組件。每個段（標記為A到G）同小數點（DP）都係一個獨立LED。通過有選擇地照亮呢啲段嘅特定組合，可以形成所有十進制數字（0-9）同部分字母。喺像LTD-5623AJG咁樣嘅共陰極顯示屏中，特定數碼所有LED嘅陰極（負極）都連接埋一齊到單一腳。要點亮一個段，必須喺其陽極腳施加正電壓（通過限流電阻），同時將相應數碼嘅共陰極腳連接到地（0V）。咁樣允許獨立控制每個數碼內嘅每個段，並喺數碼之間進行高效多工。

12. 技術趨勢同背景

雖然表面貼裝器件（SMD）LED同集成顯示模組越來越普遍，但像LTD-5623AJG咁樣嘅通孔七段顯示屏喺特定領域仍然有佢嘅價值。佢哋嘅關鍵優勢在於易於原型製作、喺高振動環境中穩健，同埋由於尺寸較大而具有遠距離極佳可見度。使用AlInGaP材料代表咗對舊式GaAsP/GaP技術嘅進步，為綠色同黃色調提供更優越嘅效率同顏色純度。向更高效率同更低功耗嘅趨勢持續緊，但呢類分立顯示屏嘅基本多工驅動原理同應用邏輯喺電子設計中仍然穩定且廣為人知。