目錄
1. 產品概覽
LTD-2601JG-J係一款雙位七段字母數字顯示模組,專為各種電子應用中清晰嘅數字讀數而設計。佢嘅數碼高度為0.28吋(7.0毫米),喺緊湊尺寸同良好可見度之間取得平衡。呢款器件採用AlInGaP(鋁銦鎵磷)半導體技術製造綠色發光段,提供高亮度同高效率。顯示屏採用灰色面同白色段,增強對比度同可讀性。其主要優點包括低功耗、字符外觀靚仔(段位連續均勻)、高亮度、寬視角同固態可靠性。佢根據發光強度進行分類,並採用符合RoHS指令嘅無鉛封裝。
2. 技術參數深入分析
2.1 電氣同光學特性
器件嘅性能係喺環境溫度(Ta)為25°C時規定嘅。關鍵參數包括:
- 每段平均發光強度:範圍由最低200微燭光到最高3400微燭光,典型值為540微燭光,喺正向電流(IF)為1毫安時測量。
- 小數點(DP)平均發光強度:喺IF=1毫安時,最低為50微燭光。
- 峰值發射波長(λp):喺IF=20毫安時為571納米。
- 主波長(λd):喺IF=20毫安時為572納米。
- 譜線半寬度(Δλ):喺IF=20毫安時為15納米。
- 每段正向電壓(VF):典型值為2.6伏特,喺IF=20毫安時最大值為2.6伏特。
- 每段反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5伏特時,最大值為100微安。請注意,呢個係測試條件,器件唔係設計用於連續反向偏壓操作。
- 發光強度匹配比:喺IF=1毫安時,相似發光區域嘅最大值為2:1。
- 主波長匹配差值(Δλd):喺IF=20毫安時,相似發光區域嘅最大值為4納米。
- 串擾:規定為≤ 2.5%。
2.2 絕對最大額定值
超出呢啲限制嘅應力可能會導致永久損壞。
- 每段功耗:70毫瓦
- 每段峰值正向電流:60毫安(1/10佔空比,0.1毫秒脈衝寬度)
- 每段連續正向電流:25毫安(從25°C開始線性降額,每°C降0.28毫安)
- 工作溫度範圍:-35°C 至 +105°C
- 儲存溫度範圍:-35°C 至 +105°C
- 焊接溫度:260°C 持續5秒,喺安裝平面下方1/16吋(≈1.6毫米)處測量。
3. 分級系統解說
呢款器件採用分級系統,根據喺1毫安下測量嘅發光強度對單元進行分類。咁樣可以確保需要外觀均勻嘅應用中亮度一致。分級定義如下,每個級別內嘅發光強度公差為±15%:
- E級:201 - 320 微燭光
- F級:321 - 500 微燭光
- G級:501 - 800 微燭光
- H級:801 - 1300 微燭光
- J級:1301 - 2100 微燭光
- K級:2101 - 3400 微燭光
單元嘅具體分級代碼標記喺器件包裝上。對於相似發光區域嘅段位,亦會喺4納米差值內進行主波長匹配。
4. 性能曲線分析
規格書參考典型嘅電氣同光學特性曲線。雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體圖表,但呢類曲線通常說明正向電流(IF)同正向電壓(VF)之間嘅關係、發光強度對正向電流嘅依賴性,以及呢啲參數隨環境溫度嘅變化。分析呢啲曲線對於電路設計至關重要,可以確保正確嘅限流、預測唔同驅動條件下嘅亮度,並了解熱效應對性能嘅影響。設計師應該預期正向電壓具有負溫度係數,而發光強度會隨溫度升高而降低。
5. 機械同封裝資料
5.1 封裝尺寸
顯示屏具有標準嘅雙位七段佔位面積。關鍵尺寸備註包括:
- 所有尺寸均以毫米為單位。
- 除非另有說明,一般公差為±0.25毫米。
- 腳尖偏移公差為±0.4毫米。
- 缺陷限制規定咗段位上嘅異物(≤10密耳)、油墨污染(≤20密耳)、反射器彎曲(≤其長度嘅1/100)同段位內氣泡(≤10密耳)。
- 建議使用Ø1.4毫米嘅PCB孔徑進行安裝。
5.2 腳位連接同極性
器件採用共陽極配置。內部電路圖顯示兩個共陽極(每個數碼一個)同每個段位(A-G同DP)嘅獨立陰極。腳位定義如下:
- 腳位1:陰極 E
- 腳位2:陰極 D
- 腳位3:陰極 C
- 腳位4:陰極 G
- 腳位5:陰極 DP(小數點)
- 腳位6:共陽極(數碼2)
- 腳位7:陰極 A
- 腳位8:陰極 B
- 腳位9:共陽極(數碼1)
- 腳位10:陰極 F
正確識別共陽極腳位對於多路復用兩個數碼至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 焊接溫度曲線
自動焊接:推薦條件為260°C持續5秒,喺安裝平面下方1/16吋(≈1.6毫米)處測量。組裝期間單元溫度唔可以超過最高額定溫度。
手動焊接:推薦條件為350°C ±30°C,最多持續5秒,喺安裝平面下方1/16吋處測量。
6.2 注意事項同應用備註
呢款顯示屏適用於辦公室、通訊同家庭應用中嘅普通電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用(例如航空、醫療系統),使用前必須進行諮詢。設計師必須嚴格遵守絕對最大額定值。處理時應小心避免靜電放電(ESD),雖然呢段摘錄中冇提供具體嘅ESD額定值。儲存應喺指定嘅溫度範圍內(-35°C至+105°C)並喺乾燥環境中進行。
7. 包裝同訂購資料
標準包裝規格如下:
- 每管單元數: 33
- 每內盒管數: 90
- 每內盒單元數: 2,970
- 每外盒管數: 360
- 每外盒單元數: 11,880
器件上嘅模組標記包括零件編號(LTD-2601JG-J)、日期代碼(YYWW格式)、製造國家同分級代碼(Z)。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款顯示屏適用於任何需要緊湊、明亮嘅兩位數字讀數嘅設備。常見應用包括儀錶板、消費電子產品(時鐘、計時器、磅秤)、工業控制、測試同測量設備,以及電器顯示屏。
8.2 設計考慮因素
- 限流:必須為每個段位或共陽極使用外部限流電阻,以防止超過最大連續正向電流(每段25毫安)。電阻值必須根據電源電壓同LED嘅正向壓降計算。
- 多路復用:為咗只用10個腳位獨立控制兩個數碼,需要使用多路復用技術。共陽極(腳位6同9)以高頻率順序驅動,同時同步啟動相應段位嘅陰極。咁樣可以減少所需微控制器I/O腳位嘅數量。
- 視角:寬視角對於可能從軸外位置觀看顯示屏嘅應用非常有益。
- 亮度控制:可以通過改變正向電流(喺額定值內)或喺驅動信號上使用脈衝寬度調製(PWM)來調整亮度。
9. 技術比較同差異
LTD-2601JG-J嘅主要區別在於其使用AlInGaP技術實現綠色發光,以及其針對發光強度嘅特定分級。同舊技術(如GaP)相比,AlInGaP提供更高亮度同效率。明確嘅分級系統為設計師提供可預測嘅亮度水平,對於需要跨多個單元或產品視覺一致性嘅應用至關重要。0.28吋嘅數碼高度將其定位喺常見尺寸類別,喺可讀性同電路板空間之間提供良好嘅折衷。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:分級代碼有咩用?
答:分級代碼(喺器件上標記為'Z')表示該特定單元嘅發光強度範圍。咁樣可以讓設計師為其應用選擇亮度一致嘅部件,或者喺需要時採購特定亮度水平嘅部件。
問:我可唔可以唔用限流電阻驅動呢個顯示屏?
答:唔可以。直接從電壓源驅動LED會導致過大電流流過,可能超過絕對最大額定值並損壞段位。一定要使用串聯電阻。
問:點樣獨立控制兩個數碼?
答:你必須使用多路復用。簡短噉開啟數碼1嘅共陽極,同時設定數碼1所需段位嘅陰極。然後關閉數碼1嘅陽極,開啟數碼2嘅陽極,並設定數碼2段位嘅陰極。快速重複呢個循環(例如,>60赫茲)以營造兩個數碼持續亮起嘅錯覺。
問:共陽極係咩意思?
答:意思係一個數碼內所有LED嘅陽極(正極)連接埋一齊到一個腳位。要點亮一個段位,你需要向其共陽極腳位施加正電壓,並將該特定段位嘅陰極(負極)接地(或低邏輯電平)。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計一個簡單嘅兩位計數器。
可以使用微控制器實現從00到99嘅計數器。需要十個I/O腳位:兩個用於驅動共陽極(最好通過晶體管以處理更高電流),八個用於驅動段位陰極(A-G同DP)。固件將維護計數值,將每個數碼轉換為7段圖案,並執行多路復用程序。每個段位嘅限流電阻值(R)可以使用歐姆定律計算:R = (Vcc - Vf) / If,其中Vcc係電源電壓(例如5伏特),Vf係LED正向電壓(約2.6伏特),If係所需正向電流(例如10毫安)。咁樣得出R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240歐姆。220歐姆或270歐姆嘅電阻會係合適嘅標準值。
12. 原理介紹
呢款器件基於發光二極管(LED)技術。LED係一種半導體p-n結二極管,當正向偏置時會發光。電子喺器件內同電洞復合,以光子形式釋放能量。光嘅顏色(波長)由半導體材料嘅能帶隙決定。LTD-2601JG-J使用AlInGaP,呢種材料系統非常適合生產高效率嘅紅、橙、琥珀同綠光。七段設計使用多個獨立嘅LED芯片,以標準圖案(段位A到G同小數點DP)排列,形成數字字符。共陽極配置係一種常見嘅電路設計,可以簡化多位顯示屏嘅多路復用。
13. 發展趨勢
雖然分立式七段LED顯示屏對於特定應用仍然相關,但顯示技術更廣泛嘅趨勢包括轉向集成點陣顯示屏(提供字母數字同圖形功能)、有機LED(OLED)顯示屏(因其薄型同對比度),以及將驅動電路有時甚至微控制器直接集成到顯示模組中(智能顯示屏)。然而,對於簡單、低成本、高亮度同高可靠性嘅數字讀數,像LTD-2601JG-J呢類LED七段顯示屏仍然係一個穩健而有效嘅解決方案,特別係喺工業、汽車同電器領域,其中壽命同各種照明條件下嘅可見度至關重要。
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。 |