7.62毫米白色七劃顯示器規格書 - 0.3吋數碼高度 - 2.4V正向電壓 - 25mA正向電流

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一個7.62毫米（0.3吋）數碼高度嘅七劃字母數字顯示器嘅規格。呢款裝置係為通孔安裝（THT）而設計，特點係喺灰色背景表面上嘅白色發光七劃。呢種組合提供咗高對比度同埋極佳嘅可讀性，就算喺光線充足嘅環境下都睇得好清楚，適合用喺各種指示器同讀數顯示應用。呢款產品根據發光強度進行分類，並且符合無鉛同RoHS環保標準。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示器嘅主要優勢包括佢嘅工業標準佔位面積，確保咗同現有PCB佈局同插座嘅兼容性，同埋佢嘅低功耗特性。裝置為可靠性同長壽命而設計。佢嘅主要目標市場包括消費類家電、工業同汽車儀錶板，以及需要清晰顯示單色數字或有限字母數字信息嘅通用數字讀數顯示器。

2. 技術參數深入分析

顯示器嘅性能由一系列絕對最大額定值同埋喺環境溫度（Ta）25°C下測量嘅標準電光特性所定義。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能會對裝置造成永久損壞嘅極限。喺任何操作條件下都唔應該超過呢啲數值。

反向電壓（V_R）：5 V - 可以施加喺LED七劃上嘅最大反向電壓。
正向電流（I_F）：25 mA - 單個七劃允許通過嘅最大連續直流電流。
峰值正向電流（I_FP）：60 mA - 最大脈衝電流，只允許喺1 kHz頻率、佔空比1/10嘅情況下使用。
功耗（P_d）：60 mW - 單個七劃可以消耗嘅最大功率。
操作溫度（T_opr）：-40°C 至 +85°C - 裝置設計用於運作嘅環境溫度範圍。
儲存溫度（T_stg）：-40°C 至 +100°C - 非操作狀態下嘅儲存溫度範圍。
焊接溫度（T_sol）：260°C - 波峰焊或手動焊接嘅最高溫度，暴露時間唔可以超過5秒。

2.2 電光特性

呢啲係喺指定測試條件下嘅典型性能參數。

發光強度（I_v）：每個七劃 5.6 mcd（最小），11.0 mcd（典型），喺 I_F= 10 mA 下測量。公差為 ±10%。
峰值波長（λ_p）：632 nm（典型），喺 I_F= 20 mA 下測量。呢個表示發光強度最高嘅波長。
主波長（λ_d）：624 nm（典型），喺 I_F= 20 mA 下測量。呢個係人眼感知到嘅波長，定義咗顏色（呢個情況下係白色，基於芯片材料）。
光譜輻射帶寬（Δλ）：20 nm（典型），喺 I_F= 20 mA 下測量。呢個定義咗發射光嘅光譜寬度。
正向電壓（V_F）：2.0 V（典型），2.4 V（最大），喺 I_F= 20 mA 下測量。公差為 ±0.1V。呢個係LED運作時嘅電壓降。
反向電流（I_R）：100 µA（最大），喺 V_R= 5 V 下測量。

3. 分級系統說明

規格書指出裝置根據發光強度分類。呢個意味住有一個分級系統存在。

3.1 發光強度分級

雖然提供嘅摘錄中冇列出特定嘅分級代碼，但典型發光強度係11.0 mcd，喺10mA下最小為5.6 mcd。製造商通常會根據測量到嘅發光輸出將LED分組，以確保生產批次內嘅一致性。設計師應該查閱製造商完整嘅分級文件，為佢哋嘅應用選擇合適嘅強度等級，確保多位數顯示器中所有數碼嘅亮度一致。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型特性曲線，呢啲曲線對於理解裝置喺非標準條件下嘅行為至關重要。

4.1 光譜分佈

光譜分佈曲線（喺Ta=25°C下）會以圖形方式顯示喺唔同波長下嘅相對發光強度，中心圍繞住典型峰值波長632 nm。呢條曲線有助於理解顏色純度同埋喺光學濾波場景中嘅潛在應用。

4.2 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線（喺Ta=25°C下）說明咗流經LED七劃嘅電流同佢兩端電壓之間嘅非線性關係。對於設計限流電路（通常係串聯電阻）至關重要，以確保喺所需亮度下穩定運作，同時唔超過最大正向電流。

4.3 正向電流降額曲線

呢條係可靠設計中最關鍵嘅曲線之一。佢顯示咗當環境操作溫度升高超過25°C時，最大允許連續正向電流（I_F）必須點樣降低。例如，喺85°C下操作，就需要比絕對最大額定值25mA低得多嘅驅動電流，以防止過熱同加速老化。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸

顯示器遵循工業標準嘅7.62毫米數碼高度佔位面積，用於通孔安裝。詳細嘅尺寸圖提供咗所有關鍵測量，包括總高度、數碼尺寸、引腳間距同埋引腳直徑。除非另有說明，尺寸嘅默認公差為±0.25毫米。嚴格遵守呢啲尺寸對於正確嘅PCB佈局同機械配合係必要嘅。

5.2 引腳排列同極性識別

內部電路圖顯示咗七劃同小數點（如果存在）嘅共陽極配置。圖中標識咗對應每個七劃（a到g）嘅引腳編號同埋共陽極引腳。安裝期間必須注意正確極性；施加超過5V嘅反向電壓可能會損壞LED結。

6. 焊接同組裝指引

6.1 焊接參數

絕對最大額定值指定咗焊接溫度（T_sol）為260°C，持續時間唔超過5秒。呢個適用於波峰焊或手動焊接過程。對於回流焊，必須使用與裝置塑料封裝兼容嘅溫度曲線，通常要喺環氧樹脂嘅溫度限制範圍內。

6.2 靜電放電（ESD）預防措施

顯示器內部嘅LED芯片對靜電放電好敏感。強烈建議採取處理預防措施：使用接地手環同工作站，採用導電地板墊同枱墊，並喺有絕緣材料嘅區域使用離子發生器來中和電荷。組裝中使用嘅所有設備都需要正確接地。

6.3 儲存條件

裝置應該喺指定嘅儲存溫度範圍-40°C至+100°C內、乾燥嘅環境中儲存，以防止吸濕，吸濕可能會導致焊接期間出現爆米花現象。

7. 包裝同訂購信息

7.1 包裝規格

標準包裝格式係每管26件。呢啲管然後裝入箱，每箱88管。最後，4箱裝入一個主紙箱。

7.2 標籤說明

產品標籤包括幾個關鍵字段：客戶產品編號（CPN）、製造商產品編號（P/N）、包裝數量（QTY）、發光強度等級（CAT）同埋批號（LOT No）。強度等級（CAT）同之前提到嘅分級相關。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

作為一個共陽極顯示器，每個七劃嘅陰極獨立驅動，通常由微控制器GPIO引腳或專用驅動IC（例如74HC595移位寄存器或MAX7219）驅動。必須喺每個七劃陰極串聯一個限流電阻。電阻值使用公式 R = (V_supply- V_F) / I_F 計算，其中 V_F 同 I_F 係規格書中嘅所需操作點（例如，10mA下2.0V）。對於5V電源，R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 歐姆。

8.2 設計考慮因素

限流：一定要使用外部限流電阻。直接從微控制器引腳或電壓源驅動LED好可能會超過最大正向電流並損壞七劃。
多路復用：對於多位數顯示器，多路復用好常見，可以減少引腳數量。確保多路復用操作中嘅峰值電流唔超過 I_FP 額定值，要考慮佔空比。
熱管理：遵守正向電流降額曲線。喺高環境溫度應用中，降低驅動電流以保持可靠性。
視角：灰色背景提高咗喺高環境光條件下嘅對比度，但同黑色背景相比，可能會影響視角特性。

9. 技術比較同區分

同類似嘅黑色背景顯示器相比，呢款型號嘅灰色表面通過減少反射眩光，喺光線充足嘅環境中提供咗更優越嘅可讀性。使用AlGaInP芯片材料來產生白光（可能係磷光體轉換類型）通常提供良好嘅效率同穩定性。通孔設計提供咗堅固嘅機械連接，使其適合受振動影響或焊接可靠性至關重要嘅應用，同表面貼裝器件相反。

10. 常見問題（FAQ）

問：我可唔可以直接用5V微控制器引腳以20mA驅動呢個顯示器？

答：唔可以。你必須為每個七劃使用一個串聯限流電阻。計算電阻時必須同時考慮微控制器引腳嘅電流源/灌能力同埋LED嘅 V_F。

問：峰值波長同主波長有咩分別？

答：峰值波長係發射光譜嘅物理峰值。主波長係人眼感知到、與光顏色匹配嘅單一波長。對於白光LED，佢哋通常有顯著差異。

問：我點樣選擇正確嘅發光強度分級？

答：為咗喺多單元產品中獲得統一外觀，請向你嘅分銷商或製造商指定所需嘅強度分級（CAT代碼）。使用唔同分級嘅器件可能會導致明顯唔同嘅亮度水平。

問：需唔需要散熱器？

答：對於喺操作溫度範圍上限附近以最大額定電流（25mA）連續運作，建議仔細設計PCB佈局以利散熱。對於喺溫和環境中以10-20mA嘅典型操作，唔需要特殊散熱器。

11. 實用設計案例研究

場景：為汽車儀錶板應用（環境溫度高達70°C）設計一個簡單嘅4位數電壓錶讀數顯示。

設計步驟：

1. 驅動電路：使用帶有4位數、7劃驅動器外設嘅微控制器或外部驅動IC（如MAX7219）進行多路復用，簡化佈線。

2. 電流設定：查閱降額曲線。喺70°C時，最大連續電流低於25mA。選擇每個七劃8-10mA嘅驅動電流可以確保可靠性同足夠亮度。

3. 電阻計算：假設電源為5V，喺10mA下 V_F= 2.0V，R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 歐姆。每個七劃陰極使用300Ω或330Ω標準值電阻。

4. PCB佈局：將顯示器放置喺PCB嘅頂層。確保引腳孔符合規格書尺寸。喺顯示器區域周圍提供稍大嘅接地層以幫助散熱。

12. 工作原理

七劃顯示器係多個發光二極管（LED）嘅組裝體，排列成8字形狀。七個矩形七劃（標記為a到g）中嘅每一個都係一個獨立嘅LED。通過有選擇地點亮呢啲七劃嘅特定組合，可以形成數字0-9同埋一啲字母。喺像呢款嘅共陽極配置中，所有七劃LED嘅陽極都連接喺一齊，接到一個公共正電壓電源。通過限流電阻將邏輯低電平（或接地路徑）施加到相應嘅陰極引腳，每個七劃就會被點亮。

13. 技術趨勢

顯示技術嘅趨勢係向更高密度、全彩色同表面貼裝器件發展。然而，像呢款咁樣嘅通孔七劃顯示器仍然非常重要，因為佢哋簡單、堅固、低成本，並且易於用於原型製作、教育套件、工業控制以及需要極高可靠性同可見度嘅應用中。即使對於呢啲經典封裝類型，LED芯片材料嘅進步繼續提高效率（每瓦流明）同壽命。遵守RoHS同無鉛標準而家係全球環境法規推動下嘅普遍要求。

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。

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