LTD-5250JD LED顯示屏規格書 - 0.52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-5250JD係一款雙位數、七段式發光二極管（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易讀嘅數字顯示。核心技術採用磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料，產生超紅光發射。呢款器件配備灰色面板同白色段標記，喺唔同光線條件下增強對比度同可讀性。佢根據發光強度進行分類，確保批量應用時亮度水平一致。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示屏提供多個關鍵優勢，令佢適合工業、消費同儀器應用。佢嘅低功耗要求令其節能，而高亮度同出色對比度確保從寬廣視角都睇得清楚。固態結構提供固有可靠性同長使用壽命，相比其他顯示技術。連續均勻嘅段位有助於呈現美觀專業嘅字符外觀。呢啲功能組合針對測試設備、銷售點終端、工業控制面板、時鐘顯示，以及任何需要可靠、明亮數字讀數嘅設備。

2. 技術規格深入分析

呢部分根據規格書，對器件嘅關鍵技術參數進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 光學特性

光學性能係顯示屏功能嘅核心。主要發射光譜喺超紅光範圍。

• 發光強度（I_V）：每段嘅平均發光強度規定為最小320 µcd，典型值700 µcd，喺測試條件I_F= 1mA下無規定最大值。呢個參數對於確定顯示屏喺最終應用中嘅亮度至關重要。段之間嘅匹配比規定為最大2:1，呢個定義咗同一個數字內唔同段之間亮度嘅允許變化。
• 波長特性：器件嘅峰值發射波長（λ_p）為650 nm（納米），主波長（λ_d）為639 nm，兩者均喺I_F= 20mA下測量。譜線半寬（Δλ）為20 nm。呢啲數值精確定義咗超紅光輸出嘅色點，係一種深沉、飽和嘅紅色。

2.2 電氣參數

了解電氣極限同工作點對於安全可靠嘅電路設計至關重要。

• 絕對最大額定值：呢啲係任何情況下都唔可以超過嘅應力極限。關鍵限制包括：每段功耗（70 mW）、每段峰值正向電流（90 mA，佔空比1/10，脈衝寬度0.1ms）、每段連續正向電流（25°C時25 mA，線性降額0.33 mA/°C）。每段最大反向電壓為5V。
• 正向電壓（V_F）：當以20mA驅動時，發光段上嘅壓降典型值為2.6V，範圍從2.1V到最大值。呢個數值對於計算限流電阻值同電源要求係必要嘅。
• 反向電流（I_R）：當施加5V反向偏壓時，最大漏電流為100 µA。

2.3 熱力同環境規格

器件嘅性能喺規定嘅環境限制內指定。

• 工作溫度範圍：顯示屏額定可喺環境溫度（T_a）從-35°C到+85°C下連續工作。
• 儲存溫度範圍：佢可以喺非工作條件下從-35°C到+85°C儲存。
• 焊接溫度：對於組裝，最大允許焊接溫度為260°C，最長持續時間為3秒，測量點喺元件安裝平面下方1.6mm處。呢個對於波峰焊或回流焊工藝至關重要。

3. 分級系統解釋

規格書指出器件根據發光強度分類。呢個意味住製造後有一個分級或篩選過程。

• 發光強度分級：LED根據佢哋喺標準測試電流（可能係1mA或20mA）下測量到嘅發光輸出進行測試同分組（分級）。同一個級別內嘅器件會有非常相似嘅亮度，確保當多個顯示屏用喺單一產品時視覺上一致。2:1嘅發光強度匹配比係單一器件內嘅性能保證。
• 波長分級：雖然提供嘅內容無明確詳細說明，但AlInGaP LED通常亦會根據主波長或峰值波長進行分級，以確保顏色輸出一致。指定嘅639 nm主波長可能代表呢款產品嘅目標或標稱值。

4. 性能曲線分析

規格書提到典型電氣/光學特性曲線。雖然具體圖表無喺文本中提供，但呢類器件嘅標準曲線通常包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：呢個圖表顯示正向電流（I_F）同正向電壓（V_F）之間嘅關係。佢係非線性嘅，有一個特徵膝點電壓（大約喺典型值2.6V附近），超過呢個電壓後，電流會隨住電壓嘅微小增加而快速增加。呢條曲線對於設計驅動電路至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線顯示光輸出如何隨驅動電流增加。佢喺好大範圍內通常係線性嘅，但喺極高電流下可能會飽和。佢幫助設計師選擇工作電流以達到所需亮度，同時考慮效率同熱量。
• 發光強度 vs. 環境溫度：呢條曲線說明光輸出如何隨環境溫度升高而下降。AlInGaP LED比其他某些材料表現出較少嘅熱猝滅，但輸出通常仍然會下降。呢個對於喺高溫環境下運行嘅應用至關重要。
• 光譜分佈：一個顯示喺唔同波長上發射光嘅相對強度嘅圖表，以650 nm嘅峰值波長為中心，定義半寬為20 nm。

5. 機械同封裝信息

物理結構定義咗器件如何集成到產品中。

5.1 尺寸同外形圖

參考封裝圖。關鍵規格係0.52吋（13.2 mm）數碼高度。所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.25 mm，除非另有說明。確切嘅佔位面積同總體尺寸將從參考圖中獲取，用於PCB佈局。

5.2 腳位連接同極性

器件有18腳配置，並採用共陽極電路拓撲。呢個意味住一個數字所有段嘅陽極（正極端）喺內部連接埋一齊。每個段嘅陰極（負極端）引出到獨立腳位，並且兩個數字（數字1同數字2）各自有一個獨立嘅共陽極腳位。腳位定義表提供完整嘅映射，指定邊個腳位控制每個數字嘅每個段（A-G同小數點）。正確識別腳位1對於正確方向至關重要。

5.3 內部電路圖

參考圖表視覺化表示共陽極結構，顯示兩個獨立嘅共陽極節點（每個數字一個）同每個數字七個段同小數點嘅獨立陰極。呢個闡明咗用於多路復用或直接驅動嘅電氣架構。

6. 焊接同組裝指引

正確處理確保可靠性並防止製造過程中損壞。

• 回流焊參數：嚴格遵守最大額定值：峰值溫度260°C，唔超過3秒，喺封裝下方指定點測量。應使用標準無鉛回流焊曲線，配合適當嘅升溫同降溫速率，以最小化熱應力。
• 注意事項：避免對腳位施加機械應力。確保器件使用前儲存喺乾燥、防靜電環境中。清潔PCB上任何可能影響光學清晰度或導致腐蝕嘅助焊劑殘留物。
• 儲存條件：喺指定溫度範圍（-35°C至+85°C）內，低濕度環境下儲存。建議使用原裝防潮袋進行長期儲存。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

呢款顯示屏非常適合任何需要兩個明亮、易讀數字嘅應用。常見用途包括：數字萬用表同測試設備、頻率計數器、計時器同時鐘顯示、記分牌、簡單控制面板讀數（例如溫度、速度）、銷售點終端顯示，以及家用電器。

7.2 設計考慮因素

• 驅動電路：作為共陽極器件，通常通過將共陽極連接到正電源電壓（經由限流電阻或穩流源）並將電流通過各個陰極腳位引到地來驅動，通常經由晶體管或驅動器IC。通過切換兩個共陽極腳位，可以簡單地對兩個數字進行多路復用。
• 電流限制：必須為每個段陰極（或喺多路復用設置中嘅共陽極）使用外部限流電阻來設定工作電流。電阻值使用公式 R = (V_電源- V_F) / I_F 計算。為咗保守設計，使用規格書中嘅最大V_F值，以確保電流唔超過極限。
• 視角同對比度：寬廣視角同高對比度令佢適合用戶可能唔係直接喺顯示屏前面嘅面板。灰色面板/白色段增強咗喺昏暗同明亮環境中嘅可讀性。
• 熱管理：雖然器件有功耗額定值，但確保外殼內有足夠通風係良好做法，特別係喺高電流驅動或高環境溫度下，以維持長期光輸出同可靠性。

8. 技術比較同區分

同其他七段式顯示技術相比，LTD-5250JD使用AlInGaP提供特定優勢：

• 對比標準GaAsP或GaP紅光LED：AlInGaP技術通常提供更高發光效率（每mA電流更多光輸出）、更好溫度穩定性，以及更飽和、更深嘅紅色（超紅光 vs. 標準紅光）。
• 對比LCD顯示屏：LED係自發光，意味住佢哋自己產生光，令佢哋喺黑暗中無需背光都清晰可見。佢哋仲有更快嘅響應時間同更寬嘅工作溫度範圍。然而，佢哋通常比反射式LCD消耗更多功率。
• 對比VFD（真空熒光顯示屏）：LED係固態，更堅固，工作電壓更低，並且唔需要燈絲或高壓驅動電路。VFD可以提供唔同嘅美學效果同非常寬嘅視角，但驅動通常更複雜。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：發光強度匹配比2:1嘅目的係咩？
答：呢個規格保證喺單一顯示單元內，最暗嘅段唔會比最光嘅段暗過一半。呢個確保顯示數字嘅視覺均勻性，防止某些段明顯比其他段暗。

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，唔可以直接連接。微控制器腳位無法提供或吸收足夠電流（通常每段需要20-25mA）並且會損壞。你必須使用外部晶體管（例如，陰極側嘅NPN晶體管或陽極側嘅PNP晶體管）或專用LED驅動器IC。此外，始終需要限流電阻。

問：點樣獨立控制兩個數字？
答：器件有獨立嘅共陽極腳位畀數字1（腳位14）同數字2（腳位13）。要同時喺每個數字上顯示唔同數字，你必須對佢哋進行多路復用。呢個涉及快速切換（例如100Hz或更快）邊個數字嘅陽極通電，同時喺共享嘅陰極線上提供相應嘅段數據。視覺暫留令兩個數字睇落好似持續亮著。

問：超紅光同標準紅光相比係咩意思？
答：超紅光指主波長通常喺620nm至645nm之間嘅LED，產生一種比更光、更偏粉紅色嘅標準紅光LED（通常約630nm或以下）更深、更偏橙色嘅紅色。佢係紅光譜內嘅一個特定色點。

10. 設計同使用案例研究

場景：設計一個簡單嘅兩位數字計時器。
目標係構建一個倒數計時器，顯示從00到99嘅分鐘數。微控制器（例如Arduino或PIC）嘅I/O腳位有限。喺多路復用配置中使用LTD-5250JD係有效率嘅。會使用兩個NPN晶體管（或一個雙晶體管）喺微控制器控制下切換+5V電源到兩個共陽極腳位（腳位13同14）。八個段陰極（7段 + 小數點，雖然小數點可能唔用）會通過八個限流電阻（計算用於約15-20mA驅動）連接到微控制器，並且可能通過一個8通道吸收驅動器IC（如74HC595移位寄存器或ULN2003陣列）以進一步減少腳位數量。固件會維護一個計數器，將十位同個位數字轉換為7段模式，並交替啟用數字1同數字2，同時輸出相應嘅段模式，創建一個穩定嘅兩位數字顯示。

11. 技術原理介紹

LTD-5250JD基於磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體技術。呢種材料係一種直接帶隙半導體，喺砷化鎵（GaAs）襯底上外延生長，喺呢種情況下係唔透明嘅。當施加超過材料帶隙能量嘅正向電壓跨過p-n結時，電子同空穴復合，以光子（光）形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定帶隙能量，從而決定發射光嘅波長（顏色），呢個波長喺超紅光區域（~639-650 nm）。灰色面板作為增強對比度嘅濾光片，段位由白色標記後面嘅圖案化LED芯片形成。共陽極配置係一種標準設計，簡化咗多位數字顯示嘅驅動電子設備。

12. 技術趨勢

雖然七段式LED顯示屏對於數字讀數仍然係一種穩健且具成本效益嘅解決方案，但顯示技術嘅更廣泛趨勢持續演變。總體趨勢係更高集成度，驅動電子設備越來越多地嵌入顯示模組內。AlInGaP同相關材料（如用於藍/綠光嘅InGaN）嘅效率持續提高，允許更低電流下更光嘅顯示或使用更細嘅芯片。表面貼裝器件（SMD）封裝對於自動化組裝變得越來越普遍，雖然通孔顯示屏如呢一款由於其堅固性同易於手工焊接，仍然存喺於原型製作、維修同某些工業應用中。此外，有機LED（OLED）同柔性顯示技術嘅興起提供咗替代外形尺寸，但對於簡單、高亮度、低成本嘅數字顯示，傳統LED技術如呢度使用嘅AlInGaP仍然極具競爭力同可靠性。