目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 主要特點同器件描述
- 2. 技術規格深入探討
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 3. 分級系統解釋
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 內部電路圖同腳位連接
- 6. 焊接、組裝同儲存指引
- 6.1 焊接同應用注意事項
- 6.2 儲存條件
- 7. 應用建議同設計考慮
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 設計考慮
- 必須能夠喺多工期間多個段位同時亮起時提供峰值電流。
- 使用GaP或AlInGaP晶片允許製造商為性能或成本進行優化,相比只使用一種技術嘅顯示屏,可能喺效率或顏色純度方面提供優勢。
- 答:呢個額定值表示器件承受意外反向連接或電壓瞬變而唔會立即失效嘅能力。電路應該包含保護(例如並聯一個二極管)來鉗制任何低於5V嘅反向電壓。
1. 產品概覽
LTD-6410G係一款採用綠色發光二極管(LED)嘅雙位七段字母數字顯示模組。佢主要功能係喺電子設備中顯示數字同有限嘅字母數字資訊。呢款顯示屏嘅核心優勢在於其固態結構,提供高可靠性、長使用壽命同出色嘅可視性特徵。
呢款器件屬於共陽極配置,即係話每個數碼嘅LED陽極喺內部係連接埋一齊嘅。咁樣可以簡化多工驅動電路。顯示屏採用灰色面殼配白色段位擴散片,增強咗對比度,喺唔同光線條件下都更易讀。目標市場包括需要清晰、可靠數字讀數嘅各種消費同工業電子產品,例如測試儀器、儀錶、銷售點系統同電器控制面板。
1.1 主要特點同器件描述
LTD-6410G融合咗多項針對性能同易用性嘅設計特點:
- 數碼高度:0.56吋(14.22毫米),提供清晰易讀嘅字符尺寸。
- 段位均勻度:連續、均勻嘅段位確保咗整個顯示區域嘅外觀一致。
- 電源效率:每段功耗低,適合電池供電或注重能耗嘅應用。
- 光學性能:高亮度輸出,加上亮起段位同灰色背景之間嘅高對比度,確保咗極佳嘅字符外觀。
- 視角:寬廣嘅視角允許從唔同位置閱讀顯示內容。
- 可靠性:固態可靠性,冇活動部件或燈絲會磨損。
- 分級:發光強度經過分類(分級),允許喺多單元應用中選擇亮度匹配嘅顯示屏。
- 環保合規:封裝係無鉛嘅,符合RoHS(有害物質限制)指令製造。
呢款器件使用綠色LED晶片。規格書指明咗兩種可能嘅晶片技術:喺GaP(磷化鎵)基板上嘅GaP外延層,或者喺非透明GaAs(砷化鎵)基板上嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)。兩種技術都能夠產生指定嘅綠色發光。
2. 技術規格深入探討
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲極限之外操作唔保證正常。
- 每段功耗(Pd):最大70 mW。超過呢個值會導致過熱。
- 每段峰值正向電流(IFP):60 mA,僅允許喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1毫秒脈衝寬度)。呢個對於多工或實現更高瞬時亮度好有用。
- 每段連續正向電流(IF):喺25°C時最大25 mA。呢個額定值會隨住環境溫度(Ta)升高超過25°C而線性遞減,遞減率係0.33 mA/°C。例如,喺50°C時,最大連續電流大約係25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA。
- 每段反向電壓(VR):最大5 V。施加更高反向電壓會導致擊穿。
- 工作同儲存溫度範圍:-35°C 至 +85°C。
- 焊接溫度:器件可以承受最高260°C嘅焊接溫度,最多3秒,測量點喺封裝安裝平面下方1.6毫米處。
2.2 電氣同光學特性
呢啲係喺環境溫度(Ta)為25°C時測量嘅典型工作參數。
- 平均發光強度(IV):當以正向電流(IF)10 mA驅動時,為870 µcd(最小值),2400 µcd(典型值)。呢個參數係分級嘅。
- 峰值發射波長(λp):喺IF=20mA時,為565 nm(典型值)。呢個係光譜輸出最強嘅波長。
- 譜線半寬度(Δλ):喺IF=20mA時,為30 nm(典型值)。呢個表示發射光嘅光譜純度或帶寬。
- 主波長(λd):喺IF=20mA時,為569 nm(典型值)。呢個係人眼感知到嘅、與光顏色相匹配嘅單一波長。
- 每段正向電壓(VF):喺IF=20mA時,為2.1 V(最小值),2.6 V(典型值)。電路設計必須考慮呢個範圍,以確保適當嘅電流調節。
- 每段反向電流(IR):當施加5V反向電壓(VR)時,為100 µA(最大值)。規格書明確指出,呢個反向電壓條件僅供測試用途,器件唔應該喺反向偏壓下連續操作。
- 發光強度匹配比(IV-m):2:1(典型值)。呢個規定咗單一器件內最亮同最暗段位之間嘅最大允許比率,確保均勻性。
測量備註:發光強度係使用傳感器同濾光片組合進行測量嘅,該組合近似於CIE(國際照明委員會)明視覺眼反應曲線,確保測量結果同人類亮度感知相關。
3. 分級系統解釋
LTD-6410G採用分級系統,主要針對發光強度。顯示屏會根據佢哋喺標準測試電流(10mA)下測量到嘅光輸出進行測試同分類,放入唔同嘅級別。咁樣設計師就可以喺單一組裝中使用多個單元時,選擇亮度水平緊密匹配嘅顯示屏,防止一個數碼同下一個數碼之間出現明顯嘅亮度差異。規格書指明典型強度範圍從870 µcd到2400 µcd,表示可用級別嘅分佈。對於需要視覺一致性嘅關鍵應用,強烈建議指定來自同一強度級別嘅顯示屏。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型嘅電氣/光學特性曲線。雖然文本摘錄冇提供具體圖表,但呢類器件嘅標準曲線通常包括:
- 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示指數關係。條曲線會指出喺20mA時典型VF約為~2.6V,以及佢點樣隨溫度變化。
- 發光強度 vs. 正向電流:表明光輸出大約同正向電流成正比,直到最大額定值。佢突出咗收益遞減點或飽和點。
- 發光強度 vs. 環境溫度:顯示光輸出點樣隨住LED結溫升高而降低。呢個對於喺高溫環境中設計至關重要。
- 光譜分佈:相對強度對波長嘅圖表,顯示峰值約喺~565nm,半寬約~30nm,定義咗綠色特性。
呢啲曲線對於理解器件喺非標準條件下嘅行為,以及為咗效率同壽命而優化驅動電路至關重要。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
顯示屏具有標準嘅雙位七段佔位面積。所有對於PCB(印刷電路板)佈局同機械整合至關重要嘅尺寸都喺規格書第3頁嘅詳細圖紙中提供。關鍵備註包括所有尺寸均以毫米為單位,除非另有說明,標準公差為±0.25毫米。設計師必須參考呢張圖紙以獲取精確嘅腳位間距、整體封裝長度、寬度、高度同數碼中心到中心距離。
5.2 內部電路圖同腳位連接
內部電路圖顯示咗共陽極配置。兩個數碼各自有自己嘅公共陽極腳位(數碼1嘅腳位14,數碼2嘅腳位13)。每個段位(A到G,加上小數點DP)嘅陰極連接到獨立腳位,對於喺相同物理位置嘅段位,數碼之間有啲共享(例如,腳位1係數碼1嘅陰極E,腳位5係數碼2嘅陰極E)。
腳位連接表提供咗18腳DIP(雙列直插封裝)接口嘅完整映射:
- 腳位1-4, 15-18:控制數碼1嘅段位同小數點。
- 腳位5-13:控制數碼2嘅段位、小數點同公共陽極。
- 腳位14:數碼1嘅公共陽極。
呢個腳位定義對於設計PCB佈局同編寫微控制器韌體以正確驅動顯示屏至關重要,通常使用多工技術,即係陽極按順序切換。
6. 焊接、組裝同儲存指引
6.1 焊接同應用注意事項
規格書提供咗廣泛嘅應用筆記以確保可靠操作:
- 驅動電路設計:建議使用恆流驅動而非恆壓驅動,以確保無論VF點樣變化,發光強度都保持一致。電路必須設計成能夠適應完整嘅VF範圍(2.1V-2.6V)。
- 保護:驅動電路應該包含針對反向電壓同通電/斷電序列期間瞬態電壓尖峰嘅保護,因為呢啲會損壞LED。
- 熱管理:工作電流必須根據最高環境溫度進行降額,以防止結溫過高,結溫過高會導致光衰加速(流明衰減)並可能導致過早失效。
- 機械處理:組裝期間避免對顯示屏主體施加異常力。唔好讓前面圖案薄膜同前面板/蓋直接緊密接觸,因為外力可能會移位薄膜。
- 環境:避免喺高濕度環境中快速溫度變化,以防止顯示屏上凝結水氣。
6.2 儲存條件
適當嘅儲存對於防止鍍錫引腳氧化至關重要:
- 對於LED顯示屏(通孔式):喺5°C至30°C,相對濕度低於60% RH嘅條件下,用原包裝儲存。唔建議長期儲存大量庫存。
- 對於SMD LED顯示屏(一般備註):如果喺工廠密封嘅防潮袋中,喺5°C-30°C,<60% RH條件下儲存。一旦打開,如果喺相同條件下儲存,器件應該喺168小時(1週)內使用,對應於濕度敏感等級(MSL)3。
唔遵守呢啲條件可能需要在生產使用前對氧化嘅腳位重新電鍍。
7. 應用建議同設計考慮
7.1 典型應用場景
LTD-6410G適合任何需要清晰、可靠嘅兩位數字讀數嘅應用。呢個包括:
- 數字萬用錶、示波器同電源供應器。
- 工業過程控制器同計時器。
- 健身器材顯示屏。
- 電器控制面板(焗爐、微波爐)。
- 零售設備,例如磅秤或收銀機。
規格書指明佢適用於普通電子設備,對於安全關鍵應用(航空、醫療、交通)需要諮詢。
7.2 設計考慮
- 限流電阻:使用電壓源時,對於每段或公共陽極必不可少。根據電源電壓、LED VF同所需IF.
- 進行計算。多工驅動器:
- 通常使用具有足夠I/O腳位嘅微控制器或專用顯示驅動IC(如MAX7219)來順序為每個數碼嘅公共陽極供電,同時激活相應嘅段位陰極。咁樣可以將所需控制線嘅數量從15條(每個數碼7段 + DP,再加2個陽極)減少到僅9條(7段 + DP + 2條數碼選擇線)。刷新率:
- 多工頻率必須足夠高(>60 Hz)以避免可見閃爍。電源供應:
必須能夠喺多工期間多個段位同時亮起時提供峰值電流。
8. 技術比較同差異化
- 雖然冇明確同其他型號比較,但LTD-6410G喺其類別中嘅關鍵差異化因素包括:顏色同對比度:
- 綠色LED配灰色面殼/白色段位嘅特定組合,相比標準嘅紅底黑字或綠底黑字顯示屏,提供咗獨特嘅美學同高對比度。強度分級:
- 提供分類嘅發光強度係一項針對高端應用嘅功能,呢啲應用中顯示均勻性至關重要,呢點令佢有別於冇分級、成本較低嘅替代品。雙技術晶片:
使用GaP或AlInGaP晶片允許製造商為性能或成本進行優化,相比只使用一種技術嘅顯示屏,可能喺效率或顏色純度方面提供優勢。
9. 常見問題(基於技術參數)
問:我可唔可以直接用5V微控制器腳位驅動呢個顯示屏?
答:唔可以。典型正向電壓係2.6V,但始終需要一個限流電阻來設定正確嘅正向電流(例如,10-20mA)。直接連接到5V會導致過大電流並損壞LED段位。
問:峰值波長(565nm)同主波長(569nm)有咩分別?
答:峰值波長係光譜輸出曲線上嘅字面最高點。主波長係一個計算值,代表感知到嘅顏色。對於單色綠色LED,佢哋通常好接近,好似呢度見到咁。F問:最大連續電流係25mA,但V
嘅測試條件用20mA。我應該用邊個?
答:20mA係一個常見嘅標準測試條件。你可以為你嘅電路設計任何正向電流,喺足夠亮度所需嘅最小值同最大額定值25mA(根據溫度降額)之間。10-20mA係一個典型嘅工作範圍。
問:如果我永遠唔應該施加反向電壓,點解反向電壓額定值重要?
答:呢個額定值表示器件承受意外反向連接或電壓瞬變而唔會立即失效嘅能力。電路應該包含保護(例如並聯一個二極管)來鉗制任何低於5V嘅反向電壓。
10. 實用設計同使用案例
案例:設計一個簡單嘅兩位計數器。F一位設計師需要一個顯示屏用於事件計數器。佢哋選擇LTD-6410G,因為佢清晰同綠色。佢哋使用一個有10個I/O腳位嘅微控制器。八個腳位配置為輸出,通過150Ω限流電阻(為5V電源、~2.6V VF同~16mA I
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |