LTD-5307AG LED 數碼顯示器規格書 - 0.56 吋 (14.22毫米) 數碼高度 - 綠色顯示段 - 2.6V 正向電壓 - 技術文件

1. 產品概覽

LTD-5307AG 係一款高性能、單數碼、7段LED顯示模組。佢嘅主要功能係喺電子設備中提供清晰、明亮嘅數字或有限嘅字母數字字符輸出。核心應用領域包括儀錶板、消費電子產品顯示器、工業控制讀數同埋測試設備，呢啲地方都需要一個緊湊、可靠同埋易讀嘅數字指示器。

呢款器件嘅關鍵定位在於佢嘅尺寸、可讀性同埋電源效率之間嘅平衡。佢專為工程師同產品開發人員而設計，佢哋需要一個可靠嘅顯示組件，可以無縫集成到數字電路中，而唔需要複雜嘅驅動電子設備，呢個要歸功於佢簡單直接嘅共陰極配置。

2. 技術規格詳解

2.1 光學特性

光學性能係顯示器功能嘅核心。器件採用磷化鎵（GaP）LED芯片，安裝喺透明嘅GaP基板上，呢個係一種成熟嘅技術，用於產生高效嘅綠光發射。

• 平均發光強度（I_V）：當驅動電流（I_F）為10mA時，範圍由800 μcd（最小）到2400 μcd（典型）。呢個參數定義咗感知亮度。典型值2400 μcd表示顯示器亮度足夠，適合光線充足嘅環境。
• 峰值發射波長（λ_p）：565 nm。呢個係LED發射最多光功率嘅波長，將佢牢牢定位喺可見光譜嘅綠色區域。
• 主波長（λ_d）：569 nm。呢個波長對應人眼感知到嘅光嘅顏色，係一種略帶黃色嘅綠色。
• 譜線半寬度（Δλ）：30 nm。呢個值表示發射光嘅光譜純度或帶寬。30 nm係標準綠色GaP LED嘅典型值，產生飽和嘅綠色。
• 發光強度匹配比（I_V-m）：最大2:1。呢個關鍵規格確保顯示器嘅視覺均勻性。意思係喺相同驅動條件下，最暗顯示段嘅亮度唔會低於最亮顯示段亮度嘅一半，防止外觀不均勻。

2.2 電氣特性

電氣參數定義咗顯示器同驅動電路之間嘅介面。

• 每段正向電壓（V_F）：典型值2.6V，喺I_F=20mA時最大值為2.6V。呢個係設計串聯喺每段嘅限流電阻值嘅關鍵參數。使用標準5V邏輯電源，典型限流電阻值會係（5V - 2.6V）/ 0.02A = 120Ω。
• 每段連續正向電流（I_F）：最大25 mA。超過呢個電流會降低LED嘅使用壽命同發光輸出。規格書提供咗一個線性降額因子，喺環境溫度高於25°C時為0.28 mA/°C，意思係最大允許電流會隨溫度升高而降低。
• 每段峰值正向電流：最大100 mA，但僅限於脈衝條件下（0.1ms脈衝寬度，1/10佔空比）。咁樣允許短暫過驅動，以喺多工應用中實現更高嘅瞬時亮度。
• 每段反向電壓（V_R）：最大5V。施加更高嘅反向電壓會導致LED結立即同災難性嘅故障。
• 每段反向電流（I_R）：喺V_R=5V時最大100 μA。呢個係LED反向偏置時嘅漏電流。

2.3 絕對最大額定值同熱力考量

呢啲額定值定義咗操作極限，超過呢啲極限可能會造成永久損壞。佢哋唔係用於正常操作嘅。

• 每段功耗：75 mW。計算方式為V_F* I_F。喺典型V_F為2.6V時，最大連續電流約為75mW / 2.6V ≈ 28.8 mA，呢個同25mA連續電流額定值一致。
• 操作溫度範圍：-35°C 至 +105°C。呢個寬廣嘅範圍令器件適合用於惡劣環境嘅應用，從工業冷凍庫到汽車引擎室都得。
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。
• 焊接溫度：器件可以承受260°C嘅焊接溫度3秒，焊接點喺安裝平面下方1/16吋（≈1.6mm）處。呢個係波峰焊或回流焊工藝嘅標準規格。

3. 分級同分類系統

規格書明確指出器件係按發光強度分類。呢個表示生產過程中有分級處理。雖然呢段摘要冇提供具體嘅分級代碼，但呢類顯示器嘅典型分類係根據標準測試電流（例如10mA）下量度到嘅發光強度來分組。咁樣可以確保設計師能夠為佢哋嘅產品揀選亮度一致嘅顯示器，或者喺單一產品內使用同一強度級別嘅顯示器，以保持多個數碼顯示嘅外觀均勻。

4. 性能曲線分析

規格書提到典型電氣/光學特性曲線。雖然文本中冇提供具體圖表，但我哋可以根據列出嘅參數推斷佢哋嘅標準內容同重要性：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：呢個圖表會顯示二極管典型嘅指數關係。對於理解LED喺唔同操作電流下嘅壓降至關重要，對準確嘅驅動器設計好緊要。
• 發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線顯示亮度點樣隨電流增加。通常喺一個範圍內係線性嘅，然後喺非常高電流時由於熱效應導致效率下降。
• 發光強度 vs. 環境溫度：呢個圖表會顯示隨結溫升高，光輸出嘅降額情況。LED效率會隨溫度升高而降低。
• 光譜分佈：相對強度對波長嘅圖，顯示565nm處嘅峰值同30nm半寬度，確認綠色特性。

5. 機械同封裝資料

5.1 物理尺寸

器件具有0.56吋數碼高度，對應14.22毫米。呢個係一個標準尺寸，喺可讀性同電路板空間消耗之間提供良好平衡。封裝尺寸圖（文本中提到但未詳細說明）通常會顯示模組嘅總長度、寬度同高度，數碼同顯示段嘅尺寸，以及引腳間距。除非另有說明，所有尺寸都有±0.25mm嘅標準公差。

5.2 引腳配置同內部電路

LTD-5307AG 係一個雙數碼、共陰極顯示器，封裝喺單一外殼內。提供咗引腳連接表：

• 配置：共陰極。意思係每個數碼所有顯示段嘅陰極（負極）喺內部連接埋一齊。要點亮一個顯示段，必須將佢對應嘅陽極引腳驅動至高電平（通過限流電阻），同時將該數碼嘅共陰極引腳拉低。
• 引腳排列：呢個18引腳器件有特定分配，用於兩個數碼（數碼1同數碼2）嘅A-G段同小數點（D.P.）嘅陽極，以及佢哋各自嘅共陰極引腳（引腳13同14）。引腳1、2、16、17、18標記為無連接（N.C.）。
• 內部電路圖：規格書中提及，佢會以視覺方式描繪14個LED顯示段（每個數碼7段）同兩個共陰極節點嘅互連，闡明電氣佈局。

6. 焊接同組裝指引

基於絕對最大額定值：

• 焊接：器件兼容標準PCB組裝工藝。關鍵規格係喺本體下方1.6mm處，260°C持續3秒。對於回流焊，只要控制好液相線以上嘅時間，使用峰值溫度約260°C嘅標準無鉛溫度曲線係可以接受嘅。
• 處理：喺處理同組裝期間應遵守標準ESD（靜電放電）預防措施，因為LED芯片對靜電敏感。
• 清潔：如果焊接後需要清潔，請使用與器件塑料封裝同環氧樹脂填充物兼容嘅方法同溶劑。

7. 應用建議同設計考量

7.1 典型應用電路

共陰極配置直接兼容標準微控制器I/O引腳或解碼器/驅動器IC（例如74HC595移位寄存器或專用LED驅動芯片）。典型驅動電路包括：

1. 將每個顯示段陽極通過獨立嘅限流電阻連接到正電源電壓（例如3.3V或5V）。
2. 將共陰極引腳通過低側開關（例如NPN晶體管或MOSFET）連接到地。開關由微控制器控制，以選擇邊個數碼係活動嘅。
3. 對於雙數碼多工，微控制器快速循環激活數碼1同數碼2，同時相應更新顯示段圖案。咁樣可以顯著減少所需嘅I/O引腳數量。

7.2 設計考量

• 限流：務必為每個顯示段陽極使用串聯電阻。電阻值計算為 R = (V_電源- V_F) / I_F。對於5V電源，V_F=2.6V，同埋 I_F=10mA：R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240Ω。220Ω或270Ω嘅標準電阻會係合適嘅。
• 多工頻率：當多工多個數碼時，使用足夠高嘅刷新率以避免可見閃爍，通常每個數碼高於60 Hz。對於兩個數碼，建議循環頻率 >120 Hz。
• 熱管理：雖然功耗低，但如果喺密閉空間內使用多個顯示器，特別係喺操作溫度範圍嘅上限附近，請確保足夠嘅通風。
• 視角：規格書強調廣視角。喺機械設計時應考慮呢一點，以確保顯示器為最終用戶正確定向。

8. 常見問題（基於技術參數）

問：我可唔可以直接用3.3V微控制器引腳驅動呢個顯示器？

答：可能得，但你必須檢查正向電壓。典型V_F係2.6V。一個3.3V引腳可能只會喺限流電阻上提供3.3V - 2.6V = 0.7V，限制咗最大電流，從而限制亮度。通常更安全嘅做法係使用驅動電路或為陽極側使用更高嘅電源電壓。

問：峰值波長同主波長有咩分別？

答：峰值波長（565nm）係發射光譜嘅物理峰值。主波長（569nm）係單色光嘅單一波長，對人眼睇落會同LED輸出嘅顏色一樣。主波長對於顏色感知更相關。

問：我點樣實現所有顯示段亮度均勻？

答：為所有顯示段使用相同嘅限流電阻值。內置嘅發光強度匹配比（最大2:1）確保即使驅動電流相同，顯示段之間嘅亮度差異唔會超過兩倍。對於關鍵應用，請揀選同一強度級別嘅顯示器。

9. 工作原理

LTD-5307AG 基於半導體P-N結中嘅電致發光原理運作。當施加超過二極管閾值電壓（對於呢款GaP器件約為2.1-2.6V）嘅正向電壓時，來自N型材料嘅電子會同來自P型材料嘅空穴喺耗盡區復合。喺磷化鎵（GaP）LED中，呢個復合事件會以光子（光）嘅形式釋放能量，其波長對應於材料嘅帶隙能量，即光譜嘅綠色區域。透明嘅GaP基板允許更多呢啲內部產生嘅光逸出，有助於提高效率。通過選擇性地向所需顯示段嘅陽極施加正向偏壓，同時將相應數碼嘅共陰極接地，來點亮特定顯示段。

10. 技術背景同趨勢

LTD-5307AG 代表咗一種基於GaP材料嘅成熟可靠技術。雖然OLED、微型LED同埋高效InGaN基LED等較新嘅顯示技術喺色域、效率同埋複雜圖形嘅解析度方面具有優勢，但傳統嘅7段LED顯示器（例如呢一款）仍然非常重要。佢哋嘅優勢包括控制極其簡單、可靠性同壽命非常高、亮度同對比度極佳、操作溫度範圍寬廣同埋成本低。對於只需要喺各種環境條件下清晰可靠地顯示數字或簡單字母數字信息嘅應用，例如工業控制、醫療設備、汽車儀錶板（用於輔助功能）同埋家用電器，佢哋係最佳選擇。呢個領域嘅趨勢係朝向更高效率（每mA更多光輸出）、更低正向電壓以更兼容現代低壓邏輯，以及可能更小嘅封裝尺寸，同時保持或提高可讀性。