目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數深度客觀解讀
- 2.1 光度學同光學特性
- 2.2 電氣參數
- 2.3 熱力同環境規格
- 3. 分級系統解釋規格書指出裝置按發光強度分類。呢個意思係指單位會根據佢哋喺標準測試電流下測量到嘅光輸出進行分類(分級)。雖然呢段摘錄冇提供具體嘅分級代碼,但呢種系統允許設計師為佢哋嘅應用選擇亮度一致嘅顯示屏,防止產品中唔同單位之間出現明顯差異。4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 尺寸同外形
- 5.2 腳位同連接圖
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 包裝同訂購資訊
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考慮因素
- 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. 原理介紹
- 13. 發展趨勢
1. 產品概覽
LTC-5837JD係一款高性能、四位數、七劃LED顯示屏模組。佢主要功能係喺各式各樣電子設備中提供清晰、明亮嘅數字同有限嘅字母數字資訊。呢款裝置採用先進嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體技術製造LED晶片,並安裝喺非透明嘅GaAs基板上。呢種結構令顯示屏呈現灰色面同白色劃,提供極佳對比度,方便閱讀。顯示屏採用共陽極配置,呢個係標準設計選擇,用於簡化多位數應用中嘅多工驅動電路。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款顯示屏專為需要可靠、高可見度數字讀數嘅應用而設計。根據規格書列出,佢嘅核心優勢包括連續均勻嘅劃設計,外觀一體化;低功耗,能源效益高;高亮度同高對比度,喺唔同光線條件下都睇得清楚;以及廣闊視角。LED技術嘅固態可靠性確保咗長久嘅運作壽命。呢啲特點令佢適合目標市場,包括工業儀錶(例如面板儀錶、過程控制器)、測試同測量設備、醫療設備、汽車儀錶板(輔助顯示)以及需要清晰數字指示嘅消費電器。
2. 技術參數深度客觀解讀
2.1 光度學同光學特性
關鍵光度學參數係平均發光強度(Iv),喺正向電流(IF)為1mA嘅測試條件下,規定最小值為320 µcd,典型值為700 µcd,並無標明最大值。呢個數值表示輸出亮度足夠,適合室內使用。光線特徵為超紅光,峰值發射波長(λp)為650 nm(納米),主波長(λd)為639 nm,屬於可見光譜中嘅深紅色部分。光譜線半寬度(Δλ)為20 nm,描述咗發射光嘅光譜純度。規定發光強度匹配比(IV-m)為2:1,意思係同一裝置內最暗嘅劃嘅強度唔可以低於最光嘅劃嘅一半,確保視覺上嘅均勻性。
2.2 電氣參數
主要電氣參數係每劃嘅正向電壓(VF),喺IF=1mA時,典型值為2.6V,最大值為2.6V。呢個係設計限流電路嘅關鍵數值。絕對最大額定值定義咗操作極限:每劃連續正向電流為25 mA(喺25°C以上需要降額),脈衝條件下(1/10佔空比)峰值正向電流為90 mA,以及最大反向電壓(VR)為5V以防止損壞。反向電流(IR)非常低,喺VR=5V時最大值為100 µA。每劃嘅總功耗限制為70 mW。
2.3 熱力同環境規格
呢款裝置嘅工作溫度範圍同儲存溫度範圍都係-35°C至+85°C。呢個寬廣範圍確保咗喺惡劣環境下都能正常運作。一個關鍵嘅組裝參數係最高焊接溫度為260°C,最多3秒,測量點喺安裝平面下方1.6mm處,呢個指引用於回流焊接過程。
3. 分級系統解釋
規格書指出裝置按發光強度分類。呢個意思係指單位會根據佢哋喺標準測試電流下測量到嘅光輸出進行分類(分級)。雖然呢段摘錄冇提供具體嘅分級代碼,但呢種系統允許設計師為佢哋嘅應用選擇亮度一致嘅顯示屏,防止產品中唔同單位之間出現明顯差異。
4. 性能曲線分析
規格書提到典型電氣/光學特性曲線,呢啲通常係參數喺唔同條件下如何變化嘅圖形表示。呢類裝置常見嘅曲線包括:正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示非線性關係,對驅動器設計至關重要。發光強度 vs. 正向電流:顯示光輸出如何隨電流增加而增加,直至達到最大額定值。發光強度 vs. 環境溫度:顯示輸出隨溫度升高而下降,對熱管理好重要。光譜分佈:一張繪製相對強度對波長嘅圖表,中心喺650nm附近。
5. 機械同封裝資訊
5.1 尺寸同外形
封裝圖(文中提及但未詳細說明)會顯示呢個4位數顯示屏模組嘅物理外形。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度,數碼高度為0.52吋(13.2 mm),數碼之間嘅間距,以及劃嘅尺寸。除非另有說明,公差一般為±0.25 mm。
5.2 腳位同連接圖
呢款裝置有40隻腳。腳位連接表詳細列出咗每隻腳嘅功能,對應四個數碼(數碼1至4)嘅A-G劃同小數點(D.P.)嘅陰極,以及每個數碼嘅共陽極。例如,第1腳係數碼1嘅E劃陰極,而第38腳係數碼1嘅共陽極。呢個精確對應對於創建正確嘅PCB佈局同驅動軟件係必不可少嘅。內部電路圖顯示,一個數碼內所有劃共用一個共陽極連接,每個數碼嘅共陽極由單一腳位引出。
5.3 極性識別
呢款裝置清楚標明為共陽極類型。極性係透過腳位表來識別。將正電壓施加到一個數碼嘅共陽極腳,同時透過相應嘅劃陰極腳吸入電流,就會點亮嗰啲劃。
6. 焊接同組裝指引
提供嘅關鍵指引係焊接溫度限制:最高260°C,持續3秒,測量點喺安裝平面下方1.6mm處。呢個係無鉛回流焊接嘅標準溫度曲線。設計師必須確保佢哋嘅回流焊爐溫度曲線唔超過呢個限制,以避免損壞塑膠封裝或內部引線接合。處理期間應遵守標準嘅ESD(靜電放電)預防措施。儲存條件由儲存溫度範圍定義。
7. 包裝同訂購資訊
零件編號係LTC-5837JD。JD後綴可能表示特定嘅分級或其他變體。規格書冇提供關於帶狀包裝、托盤數量或標籤嘅詳細資訊。對於生產,呢啲資訊需要從製造商或分銷商處獲取。
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
共陽極配置非常適合多工驅動。典型電路涉及使用微控制器或專用顯示驅動IC。微控制器會順序啟動(設為邏輯高電平或透過電晶體連接到Vcc)一個數碼嘅共陽極,同時輸出該數碼劃(陰極)嘅圖案,通常係透過限流電阻或恆流吸入驅動器。呢種多工操作速度快過人眼可以察覺嘅速度,營造出所有數碼同時亮起嘅錯覺,同時顯著減少所需嘅微控制器I/O腳數量。
8.2 設計考慮因素
限流:必不可少,以防止超過最大連續正向電流(每劃25mA)。必須根據電源電壓同LED正向電壓(VF)計算電阻或恆流驅動器。多工頻率:必須足夠高以避免可見閃爍,通常高於60-100 Hz。峰值電流:喺多工設計中,短暫開啟時間內嘅瞬時電流可以高於平均直流電流。確保峰值電流唔超過90mA額定值。視角:廣闊視角允許安裝位置相對於使用者有更大靈活性。對比度:灰色面/白色劃設計提供良好對比度;避免安裝喺深色玻璃窗後面,因為會減弱紅光。
9. 技術比較同區分
LTC-5837JD嘅主要區別在於佢使用AlInGaP超紅光LED技術。同舊技術(例如標準GaAsP紅光LED)相比,AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率,喺相同輸入電流下產生更高亮度,或者喺更低功率下達到相同亮度。佢通常仲提供更好嘅波長穩定性,受溫度同使用壽命影響較細。0.52吋數碼高度係標準尺寸,但高亮度、高對比度同特定嘅灰/白美學設計,可能令佢同其他同類顯示屏有所區別。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:超紅光呢個標示有咩用途?
答:佢表示呢款LED發射嘅光波長(約650nm)比標準紅光LED(約630nm)更長。呢種更深嘅紅色可以顯得更鮮豔,並且喺某啲光學濾波系統中可能有更好嘅表現。
問:我可唔可以用5V微控制器直接驅動呢個顯示屏,唔使外加驅動器?
答:有可能,但要小心。典型VF係2.6V。使用5V電源時,必須使用限流電阻。電阻值 R = (Vcc - VF) / IF。對於IF=10mA,R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 歐姆。你仲必須確保微控制器嘅I/O腳喺多工期間,當一個數碼內有多個劃亮起時,能夠吸入累積嘅劃電流。
問:共陽極對我嘅電路設計嚟講係咩意思?
答:意思係一個數碼內所有LED嘅陽極(正極)都連接埋一齊。要點亮一個劃,你需要將正電壓施加到該數碼嘅共陽極腳,並將所需劃嘅陰極腳連接到地(透過限流器)。呢個同共陰極顯示屏相反。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計一個4位數電壓錶讀數顯示。一位設計師正在建造一個枱面電源供應器,需要一個清晰嘅電壓顯示。佢哋選擇LTC-5837JD,因為佢亮度高同尺寸合適。微控制器(例如ARM Cortex-M或PIC)嘅I/O有限。使用多工方案,佢哋只需要4隻腳用於數碼陽極(透過NPN電晶體或MOSFET控制)同8隻腳用於劃陰極(7劃 + 小數點)。韌體快速掃描數碼1至4。模擬-數位轉換器讀取電壓,將其轉換為BCD格式,然後韌體從表中查找相應嘅劃圖案,並同步輸出,同時啟動陽極。限流電阻放置喺陰極線上。灰色面喺儀錶板上提供專業外觀。
12. 原理介紹
七劃顯示屏係由發光二極管(LED)組成嘅組件,排列成8字形。七個劃(標記為A至G)中嘅每一個都係一個獨立嘅LED。通過點亮呢啲劃嘅特定組合,可以形成所有十進制數字(0-9)同某啲字母。喺呢款多位數顯示屏中,每個數碼都係一組獨立嘅劃,但對應嘅劃(例如所有A劃)通常喺電氣上係獨立嘅,以便進行多工控制,從而減少所需連接腳嘅總數。
13. 發展趨勢
七劃LED顯示屏嘅趨勢繼續朝向更高效率發展,允許喺更低功耗下實現更光嘅顯示,呢個對於電池供電設備至關重要。集成係另一個趨勢,顯示驅動電路,有時甚至包括微控制器,被整合到顯示屏模組本身,簡化系統設計。仲有向更廣色域同使用先進材料(如AlInGaP同InGaN(用於藍/綠光))發展,以提高性能同可靠性。然而,對於許多工業同儀錶應用,經典嘅通孔設計配合高亮度紅光仍然流行,因為佢經證實可靠、對比度極佳同設計簡單。
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。 |