LTD-2701JD LED顯示屏規格書 - 0.28吋數碼高度 - 超紅光 - 2.6V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTD-2701JD係一款雙位、七劃發光二極管（LED）顯示模組。佢嘅主要功能係為各種電子設備提供清晰、易讀嘅數字顯示。核心技術採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，產生超紅光發射，特點係高亮度同出色嘅色彩純度。裝置採用灰色面配白色劃段，增強咗唔同光線條件下嘅對比度同可讀性。設計為共陰極類型，呢種標準配置可以簡化多位應用中嘅多工驅動電路。

1.1 主要特點同核心優勢

• 數碼高度：0.28吋（7.0毫米），提供平衡嘅尺寸，確保良好嘅可見度，同時唔會佔用過多空間。
• 劃段均勻性：連續、均勻嘅劃段確保兩個數碼嘅字符外觀一致。
• 電源效率：低功耗要求，適合電池供電或注重能源嘅應用。
• 光學性能：高亮度同高對比度，帶來出色嘅字符可讀性。
• 視角：寬廣視角，允許從唔同位置閱讀。
• 可靠性：固態結構提供長操作壽命，同埋抗衝擊同振動。
• 分級：裝置根據發光強度進行分類（分級），允許在多顯示器設置中匹配亮度。
• 環保合規：無鉛封裝，符合RoHS（有害物質限制）指令。

1.2 目標市場同應用

呢款顯示屏適用於普通電子設備。典型應用領域包括，但不限於：

• 測試同測量儀器（萬用錶、電源供應器）。
• 消費電器（微波爐、焗爐、洗衣機）。
• 工業控制面板同計時器。
• 通訊設備狀態顯示。
• 汽車改裝配件（例如，電壓監測器）。
• 銷售點終端同基本數字顯示。

特別注意，對於要求極高可靠性嘅應用，如果故障可能危及生命或健康（例如航空、醫療或關鍵安全系統），則需要進行諮詢。

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。喺呢啲極限下或喺呢啲極限時操作唔保證。

• 每劃段功耗：最大70毫瓦。超過呢個值會導致過熱同加速LED晶片退化。
• 每劃段峰值正向電流：脈衝條件下90毫安（1/10佔空比，0.1毫秒脈衝寬度）。呢個額定值適用於短時脈衝，唔係連續操作。
• 每劃段連續正向電流：25°C時為25毫安。當環境溫度（Ta）高於25°C時，呢個電流必須以0.33毫安/°C線性降額，以防止熱失控。
• 操作同儲存溫度範圍：-35°C至+85°C。裝置可以承受呢啲極端溫度，但光學性能會隨溫度變化。
• 焊接條件：260°C持續3秒，測量位置喺安裝平面下方1/16吋（約1.6毫米）。呢個指引適用於波峰焊或回流焊工藝。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺Ta=25°C同指定測試條件下測量嘅典型性能參數。

• 平均發光強度（I_V）：喺I_F=1毫安時為200-600微坎德拉。呢個寬範圍表示分級過程嘅影響；設計師應該考慮最小值進行可見度計算。
• 峰值發射波長（λ_p）：650納米。呢個係發射光功率最大嘅波長。
• 主波長（λ_d）：639納米。呢個係人眼感知到匹配光色嘅單一波長，公差為±1納米。
• 譜線半寬度（Δλ）：20納米。呢個定義咗光譜純度；寬度越窄表示顏色越單色。
• 每晶片正向電壓（V_F）：喺I_F=20毫安時為2.1伏（最小），2.6伏（典型），公差為±0.1伏。呢個對於驅動電路設計至關重要，特別係多工多位時，以確保電流一致。
• 反向電流（I_R）：喺V_R=5伏時最大為100微安。規格書明確警告，反向電壓僅用於測試目的，必須避免連續反向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：喺I_F=10毫安時，相似光區域最大為2:1。呢個指定咗顯示屏內劃段之間允許嘅最大亮度變化。
• 串擾：≤ 2.5%。呢個係指由於電氣洩漏或光耦合導致非驅動劃段嘅非預期照明。

2.3 分級系統解釋

規格書指出產品根據發光強度分類。呢個意味著一個分級過程，LED根據標準測試電流（可能係1毫安或10毫安）下測量嘅光輸出（以微坎德拉為單位）進行分類。強烈建議喺組裝中使用來自相同強度級別嘅顯示屏，以避免相鄰單元之間出現明顯嘅亮度差異（色調不均勻）。設計師應指定所需嘅級別，或與供應商合作，確保多顯示器應用嘅一致性。

3. 機械同封裝信息

3.1 封裝尺寸

顯示屏符合標準通孔DIP（雙列直插封裝）格式。關鍵尺寸註釋包括：

• 所有尺寸均以毫米（mm）為單位。
• 標準公差為±0.25毫米，除非另有說明。
• 腳尖偏移公差為±0.4毫米，對於PCB孔對齊很重要。
• 顯示屏面上允許嘅缺陷：劃段上異物≤10密耳，油墨污染≤20密耳，劃段內氣泡≤10密耳。
• 反射器彎曲限制為其長度嘅≤1%。

3.2 腳位連接同極性識別

裝置有10個腳位，單排排列。腳位如下：

• 腳位1：劃段E嘅陽極
• 腳位2：劃段D嘅陽極
• 腳位3：劃段C嘅陽極
• 腳位4：劃段G（中間劃段）嘅陽極
• 腳位5：小數點（DP）嘅陽極
• 腳位6：數碼2（右邊數碼）嘅共陰極
• 腳位7：劃段A嘅陽極
• 腳位8：劃段B嘅陽極
• 腳位9：數碼1（左邊數碼）嘅共陰極
• 腳位10：劃段F嘅陽極

右邊小數點嘅描述確認小數點與右邊數碼相關。共陰極配置意味著一個數碼嘅所有LED陰極內部連接。要點亮一個劃段，必須向其相應嘅陽極腳位施加正電壓，同時將對應數碼嘅共陰極腳位接地。

3.3 內部電路圖

內部圖顯示兩組獨立嘅七個LED（加上一個小數點LED），每組共享一個共陰極連接（腳位6同9）。呢個結構係多工嘅基礎：通過依次啟用一個陰極（數碼），並喺陽極線上呈現該數碼嘅圖案，可以用更少嘅I/O腳位控制多個數碼。

4. 性能曲線分析

規格書參考典型電氣/光學特性曲線。雖然提供嘅文本中無詳細說明具體圖表，但呢類裝置嘅典型曲線包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電壓（V_F）同正向電流（I_F）之間嘅指數關係。曲線會隨溫度變化。
• 發光強度 vs. 正向電流：顯示喺一定範圍內，光輸出與電流大致成線性關係，但喺較高電流下會飽和，並因熱量而更快退化。
• 發光強度 vs. 環境溫度：展示隨著結溫升高，光輸出減少，強調熱管理同電流降額嘅必要性。
• 光譜分佈：相對強度 vs. 波長嘅圖表，顯示峰值喺約650納米同約20納米半寬度。

呢啲曲線對於設計喺預期操作溫度範圍內提供穩定亮度嘅驅動器至關重要。

5. 焊接、組裝同儲存指引

5.1 焊接同組裝

• 遵循指定嘅焊接曲線（260°C持續3秒）。
• 避免使用唔合適嘅工具或方法對顯示屏主體施加異常力。
• 如果貼咗裝飾膜，避免讓其直接接觸前面板/蓋，因為外力可能會使其移位。

5.2 儲存條件

適當儲存對於防止腳位氧化至關重要。

• 標準LED顯示屏（通孔）：喺原始包裝中。溫度：5°C至30°C。濕度：低於60% RH。喺呢啲條件外長期儲存可能需要對氧化腳位重新電鍍。如果防潮袋打開超過6個月，建議使用前喺60°C烘烤48小時，並喺一週內組裝。
• SMD LED顯示屏（參考註釋）：喺密封袋中：5-30°C，<60% RH。一旦打開：相同條件，但必須喺168小時（7日，MSL Level 3）內使用。

6. 應用設計考慮同注意事項

6.1 驅動電路設計

• 恆流驅動：強烈建議使用恆流驅動而非恆壓驅動，以確保無論V_F喺劃段之間同隨溫度變化，發光強度都保持一致。
• 電流限制：電路必須將電流限制喺連續額定值內（25°C時為25毫安，降額）。超過呢個值會導致快速退化。
• 電壓範圍：驅動器必須適應完整嘅V_F範圍（每劃段約2.0伏至2.7伏）以提供預期電流。
• 反向電壓保護：電路應防止電源循環期間嘅反向電壓或瞬變，以防止金屬遷移同增加洩漏。
• 熱管理：考慮最大環境溫度（T_a）以選擇安全操作電流。喺高T_a environments.

環境中可能需要散熱。

• 6.2 環境同處理注意事項
• 避免喺潮濕環境中快速改變環境溫度，以防止顯示屏上凝結水氣。

當喺一個組裝中使用兩個或更多顯示屏時，選擇來自相同發光強度級別嘅顯示屏，以確保亮度均勻。

7. 技術比較同區分

• 與舊嘅GaAsP或GaP LED技術相比，LTD-2701JD中使用嘅AlInGaP（磷化鋁銦鎵）具有顯著優勢：更高效率同亮度：
• AlInGaP提供卓越嘅發光效率，喺相同驅動電流下產生更高亮度。更好色彩純度：
• 超紅光發射（639-650納米主波長）比標準紅光LED更飽和同視覺上更鮮明。改善溫度穩定性：
• 雖然所有LED都會因熱而降低效率，但AlInGaP通常比舊材料具有更好嘅性能保持力。

具有獨立數碼陰極嘅共陰極設計係一種標準但有效嘅多工方法，與共陽極類型或內部多工控制器嘅顯示屏區分開來。

8. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以直接用5V微控制器腳位驅動呢個顯示屏嗎？_F答：唔可以。如果冇限流電阻，將5V直接連接到陽極可能會因電流過大而損壞LED。你必須使用串聯電阻，或者更好嘅係，使用恆流驅動器。電阻值取決於你嘅電源電壓、LED嘅V_F.

同所需嘅I

。_F問：點解建議使用恆流驅動？

答：LED亮度主要係電流嘅函數，唔係電壓。正向電壓（V

）可能因晶片而異，並隨溫度升高而降低。恆流源通過自動調整電壓以維持設定電流，補償呢啲變化，從而確保穩定亮度。

問：對於峰值電流額定值，1/10佔空比，0.1毫秒脈衝寬度係咩意思？

答：呢個意思係你可以用高達90毫安嘅電流短暫脈衝LED，但脈衝寬度唔可以超過0.1毫秒，並且隨時間嘅平均電流唔可以超過相當於1/10佔空比（例如，0.1毫秒開，0.9毫秒關）。呢個唔係用於連續照明。

問：我點樣獨立控制兩個數碼？

答：你使用多工。喺一個循環中：1）將陽極腳位（1,2,3,4,5,7,8,10）設置為數碼1嘅圖案。2）將陰極腳位9（數碼1）拉低（接地），同時保持陰極腳位6（數碼2）高（斷開）。3）點亮短時間（例如，5毫秒）。4）關閉數碼1。5）將陽極設置為數碼2嘅圖案。6）將陰極腳位6拉低，腳位9拉高。7）點亮。快速重複呢個循環（>60赫茲）以產生兩個數碼連續亮著嘅錯覺。

1. 9. 實用設計同使用案例案例：設計一個簡單數字電壓錶顯示（0-99伏）。
2. 元件選擇：選擇LTD-2701JD係因為其雙位能力、良好亮度同通孔封裝適合原型製作。
3. 驅動電路：使用微控制器（例如ATmega328P）。其I/O腳位無法一次為所有劃段提供/吸收足夠電流。因此，使用兩個NPN晶體管（例如2N3904）來吸收數碼1同2嘅陰極電流，實現多工方案。劃段陽極通過限流電阻連接到微控制器（例如，對於5V電源，使用150Ω，目標約20毫安每劃段：R = (5V - 2.6V) / 0.02A ≈ 120Ω，為安全起見使用150Ω）。
4. 軟件：韌體通過ADC讀取電壓，將其轉換為兩個BCD數碼，並使用定時器中斷以100赫茲多工驅動顯示屏。

考慮事項：

正向電壓公差意味著劃段之間亮度可能略有不同。使用恆流驅動器（如專用LED驅動IC）代替電阻會提高均勻性。遵循儲存建議，訂購少量以避免長期庫存。

10. 工作原理介紹

發光二極管（LED）係一種半導體p-n接面二極管。當施加超過接面內建電勢嘅正向電壓時，來自n區嘅電子同來自p區嘅電洞被注入穿過接面。當呢啲電荷載子喺有源區復合時，能量以光子（光）嘅形式釋放。發射光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定。AlInGaP具有對應紅光嘅帶隙。喺七劃顯示屏中，多個獨立LED晶片被安裝同接線以形成標準劃段（A-G同DP）。共陰極配置內部連接屬於一個數碼嘅所有LED嘅陰極。

• 11. 技術趨勢LED顯示屏行業持續發展。雖然像LTD-2701JD咁樣嘅通孔顯示屏對於原型製作、維修同某些應用仍然相關，但更廣泛嘅趨勢包括：
• 小型化同SMD主導：表面貼裝器件（SMD）封裝正成為自動化組裝嘅標準，提供更細尺寸同更低剖面。
• 集成控制器：具有內置驅動IC（如MAX7219兼容模組）嘅顯示屏通過內部處理多工同解碼，簡化微控制器接口。
• 更高效率材料：持續開發如InGaN用於藍/綠光，以及改進嘅AlInGaP同磷光體轉換白光LED，將效率（流明每瓦）推得更高。

靈活同新穎外形：