目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光學同電氣特性
- 2.2 絕對最大額定值同熱力考量
- 3. 分級系統解釋 份規格書清楚寫明呢件裝置係按發光強度分級。即係話,生產過程中會根據LED喺特定測試電流下嘅光輸出量進行分類(分級)。呢個工序確保同一生產批次嘅一致性。客戶收到嘅裝置,其發光強度會喺指定嘅最低同典型範圍內(500-1200 µcd @ 1mA)。雖然呢份具體規格書冇詳細講波長/顏色或者正向電壓嘅分級,但呢類分級喺業界係常見做法,目的係提供可預測嘅性能。如果設計師嘅應用需要嚴格嘅顏色或電壓匹配,就應該向製造商查詢具體嘅分級詳情。 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 物理尺寸
- 5.2 接腳配置同電路圖
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 包裝同訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTC-2623KF-J係一款高性能、四位數、七劃顯示模組,專為需要清晰、明亮數字讀數嘅應用而設計。佢嘅主要功能係以高度易讀嘅格式呈現數字數據。呢件裝置嘅核心優勢在於採用先進嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)LED技術,相比傳統材料,提供更優越嘅發光效率同顏色純度。呢點令佢特別適合儀錶板、工業控制系統、測試設備同消費電子產品,喺各種照明條件下嘅可讀性至關重要。目標市場包括工業自動化、汽車儀錶板、醫療設備同銷售點終端機領域嘅設計師同工程師,佢哋需要可靠、耐用同節能嘅顯示解決方案。
2. 深入技術參數分析
2.1 光學同電氣特性
LTC-2623KF-J嘅性能由幾個喺標準條件下(Ta=25°C)測量嘅關鍵參數定義。
- 發光強度(IV):喺正向電流(IF)為1mA時,典型平均發光強度係1200 µcd,指定範圍由500 µcd(最低)到典型值。呢個高亮度水平確保極佳嘅可見度。各劃之間嘅發光強度匹配比指定為最大2:1,確保顯示器外觀均勻。
- 光譜特性:裝置發出黃橙色光譜嘅光。峰值發射波長(λp)喺IF=20mA時典型為611 nm。主波長(λd)係605 nm,光譜線半寬度(Δλ)係17 nm,表示顏色輸出相對純正同飽和。
- 電氣參數:每劃嘅正向電壓(VF)典型為2.6V,喺IF=20mA時最大為2.6V。反向電流(IR)喺反向電壓(VR)為5V時最大為100 µA。必須注意,反向電壓額定值僅用於漏電流測試;裝置唔預期喺反向偏壓下連續運作。
2.2 絕對最大額定值同熱力考量
喺呢啲限制之外操作裝置可能會導致永久損壞。
- 功耗:每劃嘅最大功耗係70 mW。
- 電流額定值:每劃嘅連續正向電流係25 mA。由25°C開始,每升高一度,額定電流會線性降低0.33 mA/°C。每劃嘅峰值正向電流(適用於1kHz、10%工作週期嘅脈衝操作)係60 mA。
- 溫度範圍:裝置可以喺環境溫度範圍-35°C至+85°C內運作。儲存溫度範圍相同。
- 可焊性:裝置可以承受距離安裝平面下方1/16吋(約1.6 mm)處,260°C嘅焊接溫度持續3秒。
3. 分級系統解釋
份規格書清楚寫明呢件裝置係按發光強度分級。即係話,生產過程中會根據LED喺特定測試電流下嘅光輸出量進行分類(分級)。呢個工序確保同一生產批次嘅一致性。客戶收到嘅裝置,其發光強度會喺指定嘅最低同典型範圍內(500-1200 µcd @ 1mA)。雖然呢份具體規格書冇詳細講波長/顏色或者正向電壓嘅分級,但呢類分級喺業界係常見做法,目的係提供可預測嘅性能。如果設計師嘅應用需要嚴格嘅顏色或電壓匹配,就應該向製造商查詢具體嘅分級詳情。
4. 性能曲線分析
規格書提到典型電氣/光學特性曲線。雖然文中冇提供具體圖表,但呢類裝置嘅典型曲線會包括:
- I-V(電流-電壓)曲線:呢個圖表會顯示正向電流同正向電壓之間嘅關係,通常喺導通電壓(AlInGaP約~2.0-2.2V)之後呈指數上升。對於設計限流電路至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:呢條曲線顯示光輸出點樣隨電流增加。喺一定範圍內通常係線性,但喺較高電流下會因熱效應而飽和。
- 發光強度 vs. 環境溫度:呢個圖表說明光輸出隨接面溫度升高而下降。AlInGaP LED嘅發光強度通常具有負溫度係數。
- 光譜分佈:相對強度對波長嘅圖,顯示峰值喺~611 nm同17 nm半寬度。
呢啲曲線對於理解裝置喺非標準條件下嘅行為,以及優化驅動電路以實現效率同壽命至關重要。
5. 機械同封裝資訊
5.1 物理尺寸
裝置具有0.28吋(7.0 mm)數碼高度。封裝尺寸喺圖紙中提供(文中未完全詳述),所有尺寸以毫米為單位,標準公差為±0.25 mm,除非另有說明。顯示器具有灰色面同白色劃,增強對比度。
5.2 接腳配置同電路圖
LTC-2623KF-J係一個多工共陽極顯示器。即係話,每個數碼嘅LED陽極喺內部連接埋一齊,而每個劃(A-G、DP,同冒號劃L1、L2、L3)嘅陰極就喺唔同數碼之間共用。呢種配置將所需驅動接腳數量由32個(4位數 * 8劃)減少到16個。內部電路圖會顯示呢種多工安排。提供咗接腳連接表:
- 接腳 1:數碼 1 嘅共陽極
- 接腳 2:劃 C 同 L3(下冒號點)嘅陰極
- 接腳 3:小數點(DP)嘅陰極
- 接腳 5:劃 E 嘅陰極
- 接腳 6:劃 D 嘅陰極
- 接腳 7:劃 G 嘅陰極
- 接腳 8:數碼 4 嘅共陽極
- 接腳 11:數碼 3 嘅共陽極
- 接腳 12:冒號劃 L1 同 L2(上冒號點)嘅共陽極
- 接腳 13:劃 A 同 L1 嘅陰極
- 接腳 14:數碼 2 嘅共陽極
- 接腳 15:劃 B 同 L2 嘅陰極
- 接腳 16:劃 F 嘅陰極
- 接腳 4, 9, 10:無連接
6. 焊接同組裝指引
關鍵組裝規格係焊接溫度曲線:裝置可以承受距離安裝平面下方1/16吋(1.6 mm)處,260°C嘅溫度持續3秒。呢係標準嘅回流焊接條件。設計師必須確保佢哋嘅PCB佈局同回流焊爐曲線符合呢個要求,以防止對LED晶片或塑膠封裝造成熱損壞。如果裝置喺焊接前暴露喺潮濕環境,建議遵循標準JEDEC/IPC指引處理濕度敏感性同烘烤。儲存應喺指定嘅-35°C至+85°C範圍內,喺乾燥、防靜電嘅環境中進行。
7. 包裝同訂購資訊
零件編號係LTC-2623KF-J。KF後綴通常表示封裝樣式同顏色(灰色面,白色劃)。J可能表示特定分級或版本。雖然提供嘅文本中冇列出具體包裝詳情(卷帶、管裝、托盤),但呢類顯示器通常以防靜電管或托盤供應,以保護接腳同透鏡。訂購代碼直接對應裝置描述:AlInGaP 黃橙色,多工共陽極,帶右側小數點。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款顯示器非常適合任何需要明亮、多位數數字讀數嘅應用。例子包括數字萬用錶、頻率計數器、過程計時器、磅秤、汽車儀錶板儀錶(例如時鐘、里程錶),同工業控制面板指示器。
8.2 設計考量
- 驅動電路:多工顯示器需要一個能夠吸收足夠劃電流同提供數碼陽極電流嘅驅動IC或微控制器。驅動器必須以足夠高嘅頻率(通常>100Hz)循環掃描各個數碼,以避免可見閃爍。
- 限流:必須為每個劃陰極使用外部限流電阻,或者應該使用恆流驅動器,以防止超過最大連續正向電流,考慮到25°C以上嘅降額,呢點尤其重要。
- 視角:規格書提到寬視角,呢係LED七劃顯示器嘅特點。PCB放置應考慮預期觀看者嘅位置。
- 電源順序:確保驅動電子設備喺通電或斷電期間唔會施加反向電壓或過大電流尖峰。
9. 技術比較同區分
LTC-2623KF-J嘅主要區分因素係佢使用AlInGaP半導體材料同特定機械格式。相比舊式GaAsP或GaP LED,AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率,從而喺較低電流下實現更明亮嘅顯示。相比非常細小嘅SMD七劃顯示器,0.28吋數碼高度提供極佳嘅遠距離可讀性。相比LCD,佢提供更優越嘅亮度、更寬嘅視角,同喺極端溫度下更好嘅性能,但代價係更高功耗。多工共陽極設計係一種標準方法,針對呢個數碼尺寸優化接腳數量。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:發光強度分級嘅目的係咩?
答:分級確保你產品中所有數碼同劃嘅視覺一致性。佢保證同一訂單中任何兩個劃或裝置之間嘅亮度變化唔會超過2:1嘅比例。
問:我可唔可以直接用5V微控制器驅動呢個顯示器?
答:唔可以。典型正向電壓係2.6V。直接連接5V電源會因電流過大而損壞LED。你必須使用串聯限流電阻或恆流驅動器。電阻值取決於你嘅供電電壓同所需劃電流。
問:多工共陽極對我嘅驅動電路意味住咩?
答:你唔可以同時以全亮度點亮所有數碼。你必須順序開啟(提供電流到)一個數碼嘅共陽極,同時為該數碼所需嘅劃吸收電流。呢個過程要快速進行,以營造所有數碼持續亮起嘅錯覺。
問:5V反向電壓額定值係用於正常操作嗎?
答:唔係。規格書清楚寫明佢只係用於IR(反向電流)測試。應用中絕對唔應該對顯示器施加連續反向偏壓。正確嘅電路設計應該防止呢種情況。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計一個4位數電壓錶讀數。一位設計師正在製作一個需要明亮、清晰輸出電壓顯示嘅枱面電源供應器。佢哋選擇LTC-2623KF-J,因為佢有0.28吋數碼高度同高對比度。微控制器嘅ADC讀取輸出電壓。韌體將呢個值轉換為BCD格式。選擇一個專用顯示驅動IC(例如MAX7219)來處理多工。設計師使用公式 R = (V供電- VF) / IF 計算劃電流為10mA時嘅限流電阻值。假設供電電壓為5V,VF=2.6V,R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 歐姆。選擇一個220歐姆嘅標準電阻,導致電流略高(~10.9mA),但仍然遠低於25mA連續額定值。多工頻率設定為250Hz以消除閃爍。選擇顯示器嘅灰色面以匹配儀器邊框顏色,提供專業嘅一體化外觀。
12. 技術原理介紹
LTC-2623KF-J基於喺GaAs基板上生長嘅AlInGaP半導體技術。當施加超過能隙能量嘅正向電壓喺LED晶片嘅p-n接面兩端時,電子同電洞復合,以光子(光)形式釋放能量。有源層中鋁、銦、鎵同磷嘅特定成分決定能隙能量,直接對應發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係黃橙色(~605-611 nm)。七劃格式係通過將多個微型LED晶片(每個數碼每劃一個)以標準數碼圖案放置,並按照前面描述嘅多工共陽極配置喺內部連接而成。灰色面同白色劃擴散器通過吸收環境光同有效散射LED晶片發出嘅光來增強對比度。
13. 技術趨勢
雖然傳統嘅通孔七劃LED顯示器(如LTC-2623KF-J)由於其堅固性同高亮度,對許多應用仍然至關重要,但顯示技術嘅總體趨勢係向表面貼裝器件(SMD)封裝同更高集成度發展。SMD七劃顯示器提供更細小嘅佔位面積,更適合自動化組裝。此外,越來越多轉向點矩陣顯示器同完全集成嘅圖形OLED或TFT模組,佢哋喺類似空間內提供字母數字同圖形能力。然而,對於專用數字讀數,極端亮度、簡單性、可靠性同成本效益至關重要,分立式七劃LED顯示器繼續係首選解決方案。AlInGaP等材料嘅進步顯著提高咗佢哋嘅效率同顏色範圍,確保咗佢哋喺特定市場領域嘅相關性。
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。 |