目錄
1. 產品概覽
LTC-4798SW係一款四位數、七段式英數字顯示模組。佢主要功能係喺電子設備度顯示數字同有限嘅英數字資訊。核心技術係基於安裝喺透明基板上嘅InGaN(氮化銦鎵)白光LED晶片。呢款器件採用白色面板同白色發光段,提供乾淨同高對比度嘅視覺外觀。佢屬於多工共陰極顯示屏,即係話每個數字嘅LED陰極都連接埋一齊,咁樣可以用更少嘅驅動腳位嚟有效控制多個數字。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款顯示屏提供幾個關鍵優勢,令佢適合多種應用。佢嘅高亮度同高對比度確保咗即使喺光線充足嘅環境下都有極佳嘅可讀性。130度嘅闊視角令顯示屏可以從唔同位置清晰睇到。佢功耗低,有助於終端產品嘅能源效率。LED技術嘅固態可靠性確保咗長使用壽命同抗衝擊、抗振動能力。器件採用無鉛封裝,符合RoHS(有害物質限制)指令,適合有嚴格環保法規嘅全球市場。主要目標市場包括工業儀錶、消費電器、銷售點終端機、醫療設備同汽車儀錶板顯示屏,呢啲地方都需要清晰、可靠嘅數字讀數。
2. 深入技術參數分析
呢部分會對規格書中指定嘅電氣、光學同熱特性進行詳細、客觀嘅解讀。
2.1 光度同光學特性
平均發光強度(Iv)喺標準測試電流5mA下指定為71至146毫坎德拉(mcd)之間。呢個參數定義咗每個發光段嘅亮度。規格書註明發光強度係分級嘅,即係器件會根據測量輸出進行分檔同標記,讓設計師可以選擇亮度一致嘅顯示屏。視角(2θ1/2)係130度,呢個係發光強度下降到軸上測量最大值一半時嘅全角。對於使用者可能唔係正對住顯示屏嘅應用嚟講,呢個闊角度係一個重要優勢。色度坐標(x, y)喺1931 CIE色度圖下提供為典型值(x=0.304, y=0.3),定義咗發光嘅白點。喺分檔系統中,呢啲坐標有±0.01嘅容差。
2.2 電氣參數
每段嘅正向電壓(Vf)喺正向電流(If)5mA下範圍為2.7V至3.2V。呢個係設計LED限流電路嘅關鍵參數。絕對最大額定值定義咗操作極限:每段嘅連續正向電流唔可以超過10mA,而峰值正向電流(喺1kHz、10%佔空比嘅脈衝條件下)唔可以超過50mA。每段嘅功耗限制喺35mW。超過呢啲額定值可能會導致永久性退化或故障。反向電流(Ir)喺反向電壓(Vr)5V下指定為最大100µA。規格書明確警告,呢個反向電壓條件僅供測試用途,器件唔應該喺反向偏壓下連續操作,因為LED並非設計用於承受顯著嘅反向電壓。
2.3 熱特性
器件嘅工作同儲存溫度範圍係由-35°C到+85°C。呢個闊範圍令佢適合用於溫度變化大嘅環境。指定咗正向電流降額因子:每高於25°C一度,最大允許連續正向電流必須降低0.28mA。呢個係防止熱失控同確保長期可靠性嘅關鍵設計考慮因素,特別係喺高環境溫度嘅應用中。焊接條件指定為260°C、3秒,距離安裝平面下方1/16吋(約1.6mm),呢個係標準嘅無鉛回流焊溫度曲線。
3. 分檔系統解釋
呢款產品採用全面嘅分檔系統,以確保關鍵參數嘅一致性。咁樣可以讓製造商選擇符合佢哋特定要求嘅元件,以實現多顯示屏設置中嘅均勻性。
3.1 正向電壓(Vf)分檔
器件根據佢哋喺5mA下嘅正向電壓進行分檔。檔位標記為3到7,Vf範圍從2.7-2.8V(第3檔)到3.1-3.2V(第7檔)。每個檔位有±0.1V嘅容差。從相同Vf檔位選擇顯示屏有助於確保喺使用帶串聯電阻嘅恆壓源驅動時亮度均勻,因為流經每段嘅電流會更加一致。
3.2 發光強度(Iv)分檔
呢個係視覺均勻性嘅關鍵分檔參數。檔位用英數字代碼標記(Q11、Q12、Q21、Q22、R11、R12)。發光強度範圍從最小71.0 mcd(Q11最小值)到最大146.0 mcd(R12最大值)。每個檔位有±15%嘅容差。Iv分類代碼標記喺每個包裝袋上,方便追溯同選擇。
3.3 色調(色度)分檔
白點係通過色調分檔嚟控制嘅。規格書定義咗幾個檔位(S3-1、S3-2、S4-1、S4-2),喺CIE 1931色度坐標(x, y)上有特定邊界。呢啲邊界喺色度圖上形成四邊形。每個檔位內嘅(x, y)坐標有±0.01嘅容差。呢種分檔確保咗一個顯示屏內所有段同數字,以及跨越多個顯示屏,都發出一致白色嘅光,避免明顯嘅色偏。
4. 性能曲線分析
雖然提供嘅PDF摘錄提到典型特性曲線,但具體圖表並未包含喺文本中。基於標準LED行為,呢啲曲線通常會說明正向電流同發光強度之間嘅關係(顯示喺工作範圍內近乎線性增加)、正向電壓同正向電流之間嘅關係(二極管I-V曲線)、以及發光強度隨環境溫度變化嘅關係(顯示隨溫度升高而降低)。理解呢啲關係對於設計穩健嘅驅動電路至關重要,呢啲電路能夠喺預期工作條件下保持亮度一致。
5. 機械同封裝資訊
5.1 尺寸同公差
器件嘅數字高度為0.39吋(9.9 mm)。所有封裝尺寸都以毫米提供。除非另有說明,一般公差為±0.25 mm。關鍵機械注意事項包括:腳尖偏移公差為±0.4 mm;發光段上嘅異物必須≤10密耳;表面油墨污染必須≤20密耳;彎曲必須≤反射器長度嘅1%;發光段內嘅氣泡必須≤10密耳。建議用於腳位嘅PCB孔徑為1.0 mm。
5.2 腳位定義同極性識別
顯示屏有12個腳位。內部電路圖同腳位連接表顯示佢係多工共陰極類型。各個段(A到G,以及DP)嘅陽極同四個數字嘅共陰極分配畀特定嘅腳位編號。例如,腳位12係數字1嘅共陰極,腳位9係數字2,腳位8係數字3,腳位6係數字4。正確識別共陰極腳位對於多工驅動方案至關重要。
6. 焊接同組裝指引
絕對最大額定值部分指定咗焊接條件:260°C、3秒,距離安裝平面下方1/16吋(1.6mm)。呢個對應標準嘅無鉛回流焊溫度曲線。嚴格遵守呢一點對於防止LED晶片或塑料封裝受熱損壞至關重要。規格書包含關於靜電放電(ESD)嘅強烈警告。LED對ESD敏感,必須遵循正確嘅處理程序:使用防靜電手帶或手套,並確保所有設備同工作站妥善接地。至於儲存,指定嘅溫度範圍係-35°C至+85°C,器件應保持喺原裝防潮袋中直至使用。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
呢款顯示屏非常適合需要清晰、多位數字讀數嘅應用。常見用途包括數字萬用錶、頻率計數器、時鐘同計時器顯示屏、工業過程控制讀數、醫療監測設備(例如血壓監測儀)、家用電器(焗爐、微波爐)同儀錶板。
7.2 設計考慮因素
驅動電路:需要一個多工驅動電路。呢個涉及順序啟用每個數字嘅共陰極,同時為該數字提供適當嘅段陽極數據。切換速度必須足夠快以避免可見閃爍(通常>60Hz刷新率)。
限流:每個段陽極必須使用外部限流電阻(或者可以使用恆流驅動IC)。電阻值係根據電源電壓、LED正向電壓(為安全設計使用最大Vf)同所需正向電流(唔可以超過10mA連續)計算得出。
熱管理:喺高環境溫度應用中,必須應用正向電流降額(高於25°C每度0.28mA)。呢個可能需要降低工作電流以保持喺安全功耗限制內。
光學整合:設計產品外殼同視窗時,要考慮到130度嘅闊視角。可以使用濾光片或擴散片嚟增強喺明亮環境光下嘅對比度。
8. 常見問題(基於技術參數)
問:包裝袋上嘅分檔代碼有咩用?
答:分檔代碼(針對Vf、Iv同色調)可以讓你選擇電氣同光學特性非常匹配嘅顯示屏。呢個對於喺你嘅應用中實現所有數字亮度同顏色均勻至關重要,特別係如果並排使用多個顯示屏。
問:我可以用5V電源驅動呢款顯示屏嗎?
答:可以,但你必須同每個段串聯一個限流電阻。例如,使用5V電源,假設最大Vf為3.2V,所需If為5mA,電阻值會係 R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360歐姆。標準360Ω或390Ω電阻都適合。
問:點解峰值正向電流額定值(50mA)比連續額定值(10mA)高咁多?
答:峰值額定值允許脈衝操作,呢個係多工嘅基礎。喺多工設置中,每個數字只係喺一小部分時間內通電(佔空比)。為咗達到同連續驅動段相同嘅表觀亮度,只要平均功耗保持喺限制內,脈衝電流可以更高。
問:如果我超過儲存溫度範圍會點?
答:超過限制,特別係高溫側,會加速LED晶片同塑料封裝嘅老化,可能導致環氧樹脂過早變暗(光通量衰減)或機械故障。低溫側,熱應力可能導致開裂。
9. 工作原理
LTC-4798SW基於半導體材料中嘅電致發光原理運作。當正向電流施加喺InGaN LED晶片嘅p-n結上時,佢會發出藍光。呢款器件使用磷光塗層(規格書無明確說明,但由白光LED暗示),吸收一部分藍光並重新發射為黃光。剩餘藍光同轉換後黃光嘅組合被人眼感知為白色。七段式格式係七個矩形LED(段)嘅標準化排列,可以獨立控制以形成數字(0-9)同部分字母。多工共陰極架構係一種佈線技術,將所需控制腳位數量從(7段 + 1小數點)* 4位數字 = 32個腳位減少到7個段陽極 + 4個數字陰極 + 1個共用小數點陽極 = 12個腳位。呢個係通過快速循環為每個數字順序供電,同時點亮該數字嘅正確段嚟實現嘅。
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。 |