LTC-2723JD LED顯示屏規格書 - 0.28吋數碼高度 - AlInGaP紅色 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTC-2723JD係一款四位數、七劃嘅字母數字LED顯示屏模組。佢主要功能係喺各種電子設備度提供清晰、光猛嘅數字同有限嘅字母數字讀數。核心技術採用咗AlInGaP（磷化鋁銦鎵）LED晶片，呢種晶片以喺紅色光譜範圍內嘅高效率同高亮度而聞名。呢款器件採用灰色面配白色劃嘅設計，提供高對比度，令字元外觀更靚，視角更闊。佢根據發光強度分級，並採用符合RoHS指令嘅無鉛封裝，適合考慮環保嘅現代電子應用。

1.1 主要特點同優勢

• 數碼高度：0.28吋（7.0毫米），提供平衡嘅尺寸，確保良好嘅可視性，同時唔會佔用過多空間。
• 劃段設計：連續均勻嘅劃段確保照明一致，外觀專業。
• 電源效率：由於採用高效率AlInGaP技術，功耗要求低。
• 光學性能：高亮度同高對比度，增強咗喺唔同照明條件下嘅可讀性。
• 視角：寬闊嘅視角，允許從唔同位置讀取顯示內容。
• 可靠性：固態結構提供長使用壽命，並能抵禦震動。
• 分級：根據發光強度進行分類（分級），確保唔同生產批次嘅亮度一致性。
• 環保合規：符合RoHS法規嘅無鉛封裝。

1.2 器件識別

零件編號LTC-2723JD特指一款AlInGaP高效率紅色、多工共陰極顯示屏，帶有右側小數點。呢種命名約定有助於精確識別同訂購。

2. 機械同封裝資料

顯示屏採用標準通孔封裝。規格書中提供詳細嘅尺寸圖，所有主要尺寸均以毫米為單位標註。除非另有說明，主要公差通常為±0.20毫米。特別注意與組裝相關嘅公差：腳尖偏移為±0.4毫米，並建議最佳PCB孔徑為1.30毫米。模組上標有零件編號（LTC-2723JD）、YYWW格式嘅日期代碼、製造國家以及用於發光強度分級嘅分級代碼。

3. 電氣配置同腳位定義

3.1 內部電路同腳位連接

LTC-2723JD採用多工共陰極配置。即係話，每個數碼嘅LED陰極喺內部連接埋一齊，而唔同數碼之間對應嘅劃段陽極就互相連接。呢種設計可以減少所需嘅驅動腳位數量。腳位連接表如下：

• 腳位1：共陰極（數碼1）
• 腳位2：陽極C，L3
• 腳位3：陽極D.P.（小數點）
• 腳位4：無連接
• 腳位5：陽極E
• 腳位6：陽極D
• 腳位7：陽極G
• 腳位8：共陰極（數碼4）
• 腳位9：無連接
• 腳位10：無腳位
• 腳位11：共陰極（數碼3）
• 腳位12：共陰極L1，L2，L3（用於獨立LED）
• 腳位13：陽極A，L1
• 腳位14：共陰極（數碼2）
• 腳位15：陽極B，L2
• 腳位16：陽極F

內部電路圖以視覺方式展示呢啲連接，顯示四個數碼嘅共陰極組，以及七個劃段（A-G）同小數點嘅共用陽極線。

4. 絕對最大額定值同電氣/光學特性

4.1 絕對最大額定值（Ta=25°C）

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅極限。操作期間絕對唔可以超過呢啲值。

• 每劃段功耗：70 mW
• 每劃段峰值正向電流：100 mA（喺1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度下）
• 每劃段連續正向電流：25 mA（從25°C開始以0.33 mA/°C線性遞減）
• 操作溫度範圍：-35°C 至 +85°C
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C
• 焊接條件：喺260°C下，喺安裝平面以下1/16吋（1.6mm）處浸錫5秒。

4.2 電氣同光學特性（Ta=25°C）

呢啲係喺指定測試條件下嘅典型操作參數。

• 平均發光強度（I_V）：200 - 600 μcd（最小 - 最大）喺 I_F= 1mA 時。
• 峰值發射波長（λ_p）：656 nm（典型）喺 I_F= 20mA 時。
• 譜線半寬（Δλ）：22 nm（典型）喺 I_F= 20mA 時。
• 主波長（λ_d）：640 nm（典型）喺 I_F= 20mA 時。
• 每劃段正向電壓（V_F）：2.1 - 2.6 V（典型）喺 I_F= 20mA 時。
• 每劃段反向電流（I_R）：10 μA（最大）喺 V_R= 5V 時。注意：呢個係測試條件；唔允許連續反向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：2:1（最大）適用於喺相似發光區域內嘅劃段，喺 I_F= 1mA 時。
• 串擾：≤ 2.5%。

發光強度係使用接近CIE明視覺響應曲線嘅傳感器同濾波器進行測量嘅。

5. 性能曲線同特性分析

規格書包含典型特性曲線，對設計工程師至關重要。呢啲曲線以圖形方式表示關鍵參數之間嘅關係，提供比單純表格數據更深入嘅見解。雖然提供嘅文本中無詳細說明具體曲線，但通常包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：顯示非線性關係，對於設計限流電路至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流：展示光輸出如何隨電流增加，有助於優化亮度同效率。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：說明光輸出隨溫度升高而下降，對於非恆溫環境下嘅應用至關重要。
• 光譜分佈：相對強度與波長嘅關係圖，確認主波長同峰值波長以及光譜純度（半寬）。

分析呢啲曲線可以讓設計師選擇合適嘅驅動電流，了解熱效應，並預測實際操作條件下嘅性能。

6. 可靠性測試同認證

LTC-2723JD根據公認嘅行業標準（MIL-STD、JIS）進行一系列全面嘅可靠性測試。呢啲測試驗證器件嘅穩健性同使用壽命。

• 操作壽命測試（RTOL）：喺室溫同最大額定條件下進行1000小時，以評估長期性能。
• 高溫/高濕儲存（THS）：喺65°C同90-95%相對濕度下進行500小時，測試防潮能力。
• 高溫儲存（HTS）：喺105°C下進行1000小時，評估熱應力下嘅穩定性。
• 低溫儲存（LTS）：喺-35°C下進行1000小時。
• 溫度循環（TC）：喺-35°C同105°C之間進行30個循環，測試熱脹冷縮引起嘅故障。
• 熱衝擊（TS）：喺-35°C同105°C之間進行30個快速轉換循環，係更嚴苛嘅熱測試。
• 耐焊接性（SR）：測試引腳承受焊接熱量嘅能力（260°C，10秒）。
• 可焊性（SA）：驗證引腳能否被焊錫良好潤濕（245°C，5秒）。

呢啲測試確保顯示屏能夠承受組裝過程同惡劣操作環境嘅嚴苛考驗。

7. 焊接同組裝指引

7.1 自動焊接

對於波峰焊或回流焊，推薦條件係喺焊錫溫度260°C下，將引腳浸入安裝平面以下1/16吋（1.6mm）深度，最多5秒。喺呢個過程中，顯示屏本體溫度唔可以超過最大儲存溫度。

7.2 手動焊接

手動焊接時，烙鐵頭接觸引腳（安裝平面以下1/16吋）嘅時間唔應超過5秒。推薦嘅烙鐵溫度係350°C ±30°C。精確控制時間同溫度對於防止LED晶片或塑料封裝受到熱損壞至關重要。

8. 關鍵應用注意事項同設計考慮

預期用途：呢款顯示屏設計用於普通電子設備（辦公室、通訊、家用）。未經事先諮詢同特定認證，唔適用於安全關鍵應用（航空、醫療生命支持等）。

參數遵守：驅動電路必須設計成確保喺絕對最大額定值同推薦操作條件內運行。超過電流或溫度限制會加速光輸出衰減，並可能導致過早失效。

驅動電路設計：

• 恆流驅動：強烈推薦使用恆流驅動而非恆壓驅動。LED係電流驅動器件；其正向電壓有公差並隨溫度變化。恆流源確保穩定、可預測嘅亮度，並保護LED免受熱失控影響。
• 反向電壓保護：驅動電路必須包含保護措施（例如串聯二極管或集成電路功能），以防止喺通電、斷電或喺多工電路中對LED劃段施加反向電壓或瞬態電壓尖峰。測試時最大反向電壓僅為5V；禁止連續反向偏壓。
• 多工考慮：作為共陰極多工顯示屏，佢需要一個驅動電路，依次為每個數碼嘅陰極供電，同時向該數碼需要點亮嘅劃段陽極施加電壓。峰值電流額定值（低佔空比下100mA）適用於多工驅動方案，其中瞬時電流較高以達到所需嘅平均亮度。

熱管理：雖然每劃段功耗低，但必須考慮細小封裝內四個數碼產生嘅集體熱量。建議提供足夠通風，並避免放置喺其他熱源附近，以將結溫維持喺安全範圍內。

9. 技術比較同應用場景

9.1 與其他技術嘅區別

與舊式GaAsP或GaP LED技術相比，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺更低電流下實現更光猛嘅顯示。灰色面/白色劃設計相比擴散或着色封裝提供更優越嘅對比度。0.28吋數碼尺寸使其定位於較細嘅指示燈同較大嘅面板安裝顯示屏之間，喺可讀性同緊湊性之間取得良好平衡。

9.2 典型應用場景

• 測試同測量設備：數字萬用錶、示波器、電源供應器。
• 工業控制：面板儀錶、計時器顯示、過程指示器。
• 消費電子產品：音響設備（放大器、接收器）、家電顯示屏。
• 汽車改裝市場：儀錶同診斷工具（唔適用於主要車輛安全系統）。

9.3 設計示例：微控制器接口

典型設計涉及具有足夠I/O腳位嘅微控制器，或使用專為多工LED顯示屏設計嘅外部移位寄存器/驅動IC（如MAX7219或TM1637）。驅動IC管理多工時序、限流，並通常通過PWM包括亮度控制，大大簡化系統工程師嘅軟硬件設計。

10. 常見問題（FAQs）

Q1：發光強度分級代碼有咩用？

A1：分級代碼表示特定單元嘅測量亮度範圍。咁樣可以讓設計師為多單元面板選擇亮度匹配嘅顯示屏，確保外觀均勻。

Q2：我可唔可以直接用5V微控制器腳位驅動呢款顯示屏？

A2：唔可以。正向電壓約為2.6V，但LED需要限流。直接連接到5V腳位會導致電流過大並損壞劃段。必須使用串聯限流電阻或專用恆流驅動器。

Q3：點解推薦恆流驅動？

A3：LED嘅光輸出與電流成正比，而唔係電壓。其正向電壓（Vf）因單元而異，並隨溫度升高而降低。帶電阻嘅恆壓源提供近似嘅電流調節，但真正嘅恆流源提供精確嘅亮度控制同固有嘅熱失控保護。

Q4：多工共陰極對我嘅電路意味住咩？

A4：即係話你通過快速連續地一次點亮一個數碼（多工）來控制顯示屏。你設置要點亮嘅劃段（陽極）圖案，然後啟用數碼1嘅陰極，之後停用佢，設置數碼2嘅圖案，啟用其陰極，如此類推。呢個過程不斷循環，將所需驅動腳位從29個（4x7劃段 + 4陰極 + DP）減少到僅12條陽極線 + 4條陰極線（再加獨立LED嘅共陰極）。

11. 操作原理同技術趨勢

11.1 基本操作原理

LED係一種半導體二極管。當施加超過其帶隙嘅正向電壓時，電子同空穴喺有源區（AlInGaP層）複合，以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定帶隙能量，從而決定發射光嘅顏色，喺呢個情況下係紅色光譜（約640-656 nm）。七劃佈局係一種標準化圖案，點亮唔同組合嘅劃段（標記為A到G）形成數字0-9同部分字母。

11.2 行業趨勢

顯示技術嘅趨勢繼續朝向更高效率、更低功耗同更大集成度發展。雖然像LTC-2723JD咁樣嘅分立七劃顯示屏對於成本效益高、中等尺寸嘅數字讀數仍然至關重要，但其他領域亦同步增長，例如：

有機LED（OLED）顯示屏：為高端應用提供卓越嘅對比度、靈活性同薄度。

集成驅動器顯示屏：板上包含控制器/驅動IC嘅模組，簡化接口設計。

表面貼裝器件（SMD）封裝：用於自動組裝，不過像呢款咁樣嘅通孔部件仍然係原型製作、維修同需要穩固機械連接嘅應用嘅首選。

AlInGaP材料系統本身代表咗一種成熟且高度優化嘅技術，用於紅色、橙色同黃色LED，有效平衡性能、可靠性同成本。