目錄
1. 產品概覽
LTC-4627JG係一款四位七段字母數字顯示模組,專為需要清晰、明亮數字同有限字符顯示嘅應用而設計。佢嘅主要功能係透過獨立可尋址嘅段,視覺上顯示數字同部分字母。核心技術採用喺非透明GaAs基板上生長嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)LED晶片。選擇呢種材料系統係因為佢喺綠黃波長區域具有高效率同出色性能。顯示屏採用灰色面殼配白色段標記,提供高對比度,確保喺各種照明條件下都有最佳可讀性。0.4吋(10.0毫米)嘅數碼高度,令佢好適合用於儀器、工業控制同消費電子產品中嘅中距離觀看,尤其係空間有限但清晰度至關重要嘅場合。
1.1 主要特點同優勢
- 0.4吋數碼高度:提供平衡嘅尺寸,確保良好嘅可見性,同時唔會過度消耗面板空間。
- 連續均勻段:確保點亮字符呈現一致、無間隙嘅外觀,提升美觀質量同可讀性。
- 低功耗要求:AlInGaP技術能夠喺相對較低嘅驅動電流下實現高亮度,有助於節能設計。
- 出色字符外觀:灰色面殼同白色段之間嘅高對比度,加上均勻照明,產生清晰、輪廓分明嘅字符。
- 高亮度同高對比度:AlInGaP LED嘅固有亮度同選定嘅配色方案,即使喺光線明亮嘅環境中都能提供卓越嘅可見性。
- 寬廣視角:LED晶片同封裝設計允許從廣泛角度清晰觀看,呢個係LED段式顯示屏嘅典型特點。
- 固態可靠性:作為半導體器件,相比機械式顯示屏,佢提供更長嘅使用壽命、抗震性同耐振動性。
- 按發光強度分級:器件按強度分級,允許設計師選擇部件,以確保組裝中多個單元嘅亮度水平一致。
- 無鉛封裝(符合RoHS):按照限制有害物質嘅環保法規製造。
1.2 器件識別同配置
型號LTC-4627JG指定咗一款採用AlInGaP綠色LED、多工掃描、共陽極嘅顯示屏。後綴"JG"通常表示綠色同特定封裝或功能集。顯示屏包括四個完整數碼(0-9)同每個數碼右側嘅小數點。佢採用多工掃描共陽極配置,通過分時共用每個數碼嘅公共連接,減少所需驅動腳位嘅數量。
2. 技術規格深入探討
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗壓力極限,超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。正常使用唔建議喺或接近呢啲極限下操作。
- 每段功耗:70 mW。呢個係單個LED段可以安全散耗而唔會導致熱損壞嘅最大功率。
- 每段峰值正向電流:60 mA。呢個係最大允許脈衝電流,通常喺1/10佔空比同0.1毫秒脈衝寬度條件下指定。用於短暫、高強度閃爍。
- 每段連續正向電流:25°C時為25 mA。當環境溫度(Ta)高於25°C時,呢個電流必須按0.33 mA/°C線性降額。例如,喺50°C時,最大連續電流會係25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA。
- 每段反向電壓:5 V。反向偏壓時超過呢個電壓可能導致接面擊穿。
- 工作同儲存溫度範圍:-35°C 至 +85°C。器件額定喺呢個工業溫度範圍內可靠工作同儲存。
- 焊接溫度:最高260°C,最多3秒,測量位置喺安裝平面下方1.6毫米(1/16吋)處。呢個對於波峰焊或回流焊工藝至關重要,以防止封裝損壞。
2.2 電氣同光學特性
呢啲係喺環境溫度(Ta)25°C下測量嘅典型工作參數,提供正常條件下嘅預期性能。
- 平均發光強度(IV):200 µcd(最小),464 µcd(典型),當 IF= 1 mA時。呢個係光輸出,使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應(CIE曲線)嘅傳感器測量。寬範圍表示按強度分級。
- 峰值發射波長(λp):571 nm(典型),當 IF= 20 mA時。呢個係光譜輸出最強嘅波長,位於綠黃區域。
- 譜線半寬度(Δλ):15 nm(典型),當 IF= 20 mA時。呢個表示光譜純度;寬度越窄,顏色越單色。
- 主波長(λd):572 nm(典型),當 IF= 20 mA時。呢個係人眼感知到與LED顏色相匹配嘅單一波長。
- 每段正向電壓(VF):2.05 V(最小),2.6 V(典型),當 IF= 20 mA時。呢個係LED喺導通指定電流時嘅壓降。電路設計必須適應最大VF.
- 每段反向電流(IR):100 µA(最大),當 VR= 5 V時。呢個係LED反向偏壓時嘅小漏電流。
- 發光強度匹配比(IV-m):2:1(最大),當 IF= 1 mA時。呢個指定單個器件內最亮同最暗段之間嘅最大允許比率,確保均勻性。
3. 機械同封裝信息
3.1 封裝尺寸
顯示屏符合標準雙列直插封裝(DIP)佔位面積。所有關鍵尺寸均以毫米提供,一般公差為±0.25毫米,除非尺寸圖上另有規定。呢個包括總長度、寬度同高度、數碼間距、段尺寸,以及腳位間距同直徑。準確嘅機械圖對於PCB(印刷電路板)佈局至關重要,以確保與前面板開孔嘅正確配合同對齊。
3.2 腳位配置同內部電路
器件採用16腳配置,但並非所有位置都裝有腳位(第10同12腳係"NO PIN")。內部電路圖顯示多工掃描共陽極結構。四個數碼中嘅每一個都有自己嘅共陽極腳位(腳位1、2、6、8)。段陰極(A-G、DP)喺所有數碼之間共享。此外,有三個獨立指示燈LED(L1、L2、L3)嘅連接,佢哋共用一個共陽極(腳位4),並且陰極分別連接到段陰極A/B/C。腳位9標記為"NO CONNECTION"。呢個腳位定義對於設計多工掃描驅動電路至關重要,該電路會順序激活每個數碼嘅共陽極,同時喺共享嘅陰極線上呈現該數碼嘅段數據。
4. 應用指南同注意事項
4.1 設計同使用考慮
預期用途:呢款顯示屏專為辦公室、通訊同家庭應用中嘅普通電子設備而設計。對於安全關鍵系統(航空、醫療、交通),使用前必須諮詢。
符合額定值:遵守絕對最大額定值對於防止損壞至關重要。製造商對因不合規而導致嘅故障唔承擔任何責任。
電流同熱管理:超過推薦嘅驅動電流或工作溫度會加速光輸出衰減(流明衰減),並可能導致過早失效。強烈建議使用恆流驅動而非恆壓驅動,以確保穩定亮度同長壽命,因為佢可以補償LED嘅負溫度係數同VF variation.
電路保護:驅動電路必須包含針對電源循環期間反向電壓同電壓瞬變嘅保護。反向偏壓可能導致半導體內金屬遷移,增加漏電或導致短路。
正向電壓考慮:電源同限流電路必須設計成能夠喺整個可能VF值範圍內(從最小到最大)提供預期嘅驅動電流。
環境因素:應避免環境溫度快速變化,特別係喺潮濕環境中,因為佢哋可能導致顯示屏上凝結水氣,可能引致電氣或光學問題。
機械處理:組裝期間避免對顯示屏主體施加異常力。如果貼有裝飾膜,請確保佢唔會同前面板/蓋緊密接觸,因為外力可能會令佢移位。
分級以確保一致性:當喺一個單元中組裝多個顯示屏時,建議使用來自相同發光強度等級嘅器件,以防止單元之間出現明顯嘅亮度或色調差異。
可靠性測試:如果最終產品需要顯示屏進行特定跌落或振動測試,應事先將條件告知製造商進行評估。
4.2 儲存同處理條件
標準儲存(DIP封裝):原包裝產品應儲存喺5°C至30°C,相對濕度低於60% RH嘅環境中。不合規可能導致腳位氧化,使用前需要重新電鍍。唔建議長期儲存大量庫存。如果防潮袋已打開超過6個月,建議喺60°C下烘烤48小時,然後喺一周內組裝。
SMD顯示屏儲存(注意):雖然呢款係DIP部件,但規格書包含對SMD變體嘅註釋:一旦工廠密封袋被打開,當儲存喺<60% RH同5-30°C時,器件應喺168小時(7天)內使用,對應濕度敏感等級(MSL)為3。呢個突顯咗濕度控制對於現代LED封裝嘅重要性。
5. 性能曲線同圖形數據
規格書參考咗典型性能曲線,呢啲對於詳細設計分析至關重要。呢啲圖表以視覺方式表示關鍵參數之間嘅關係,允許工程師插值表格中未明確列出嘅值。雖然提供嘅文本中未詳細說明具體曲線,但佢哋通常包括:
相對發光強度 vs. 正向電流(I-V曲線):顯示光輸出如何隨驅動電流增加而增加,通常喺較高電流下由於熱效應而以次線性方式增加。
正向電壓 vs. 正向電流:說明二極管嘅指數I-V特性。
相對發光強度 vs. 環境溫度:展示光輸出如何隨接面溫度升高而降低,呢個係熱設計嘅關鍵因素。
光譜分佈:相對強度與波長嘅圖表,顯示喺~571nm處嘅峰值同光譜寬度。呢啲曲線使設計師能夠優化驅動條件、預測非標準溫度下嘅性能,並理解LED嘅顏色特性。
6. 典型應用場景同設計註釋
LTC-4627JG非常適合需要緊湊、可靠同明亮數字顯示嘅應用。常見用途包括:
測試同測量設備:數字萬用錶、頻率計數器、電源供應器,其中4位數提供足夠嘅解析度。
工業控制面板:過程指示器、計時器顯示、機械上嘅計數器讀數。
消費電器:微波爐、音響設備、氣候控制系統。
汽車改裝顯示屏:需要環境穩健性嘅儀錶同讀數顯示。
設計實施:實施呢款顯示屏需要一個能夠進行多工掃描嘅微控制器或專用驅動IC。驅動器必須能夠為共陽極腳位提供足夠電流(數碼電流 = 段電流 * 該數碼中點亮嘅段數),並為段陰極腳位提供灌電流。使用恆壓電源時,每個段陰極都必須有限流電阻。需要一個設計良好、具有適當餘輝同刷新率(通常>60 Hz)嘅多工掃描程序,以避免閃爍。寬廣視角令佢適合從不同位置觀看嘅面板。
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。 |