LTF-2502KG 七劃LED顯示屏規格書 - 0.26吋字高 - AlInGaP 綠色 - 2.6V 正向電壓 - 70mW 功率 - 粵語技術文檔

1. 產品概覽

LTF-2502KG 係一款五位七劃LED顯示屏模組，專為數字讀數應用而設計。佢嘅字高為0.26吋（6.8毫米），提供清晰易讀嘅字符。該器件採用喺GaAs基板上生長嘅AlInGaP（鋁銦鎵磷）LED晶片，呢種晶片以喺綠色光譜中嘅高效率同高亮度而聞名。顯示屏呈現高對比度外觀，白色發光段襯托喺黑色面板上，增強咗唔同光照條件下嘅可讀性。其主要目標市場包括消費電子產品、工業控制面板、儀器儀表，以及任何需要緊湊、可靠且視覺性能出色嘅數字顯示嘅應用。

1.1 主要特點

• 緊湊嘅0.26吋（6.8毫米）字高。
• 連續且均勻嘅段位發光，確保字符外觀一致。
• 低功耗，適合電池供電設備。
• 出色嘅字符外觀，具有高亮度同高對比度。
• 寬視角，從唔同位置都睇得清楚。
• 由於固態結構，可靠性高。
• 發光強度經過分類（分級），以確保性能一致。
• 無鉛封裝，符合RoHS（有害物質限制）指令。

1.2 器件識別

零件編號 LTF-2502KG 特指一款採用AlInGaP綠色LED、右側小數點配置嘅多工共陽極顯示屏。此配置針對多工驅動電路進行咗優化，可以減少所需微控制器I/O引腳嘅數量。

2. 技術參數：深入客觀解讀

本節詳細分析定義顯示屏性能範圍並指導正確電路設計嘅電氣同光學特性。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或接近極限操作並唔保證。

• 每段功耗：70 mW。呢個係單個LED段可以安全散熱嘅最大功率。
• 每段峰值正向電流：90 mA。呢個只允許喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）使用，以實現非常高嘅瞬時亮度而唔會過熱。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。當環境溫度（Ta）高於25°C時，此電流會以0.33 mA/°C嘅速率線性遞減。例如，喺50°C時，最大連續電流約為 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA。
• 工作溫度範圍：-35°C 至 +85°C。保證器件喺此環境溫度範圍內正常工作。
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。
• 焊接條件：器件可以承受波峰焊，焊點位於安裝平面下方1/16吋（≈1.6毫米），喺260°C下持續3秒。

2.2 電氣與光學特性

呢啲係喺Ta=25°C、指定測試條件下測量嘅典型性能參數。

• 平均發光強度（I_V）：呢個係亮度嘅主要衡量指標。
  • 最小值：200 µcd，典型值：540 µcd（當 I_F= 1 mA 時）。
  • 典型值：5940 µcd（當 I_F= 10 mA 時）。呢個顯示咗電流同光輸出之間嘅高度非線性關係。
• 峰值發射波長（λ_p）：571 nm（典型值）。呢個係光譜功率輸出最大時嘅波長，將其置於可見光譜嘅綠色區域。
• 譜線半寬度（Δλ）：15 nm（典型值）。呢個表示光譜純度；數值越細，表示光越接近單色光。
• 主波長（λ_d）：572 nm（典型值）。呢個係人眼感知到嘅波長，與峰值波長非常接近。
• 每晶片正向電壓（V_F）：2.6V（典型值），容差為±0.1V（當 I_F= 20 mA 時）。呢個係設計限流電路嘅關鍵參數。
• 每段反向電流（I_R）：100 µA（最大值）（當 V_R= 5V 時）。此參數僅供測試用途；禁止連續反向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：2:1（最大值）。呢個確保咗各段之間嘅均勻性，即喺相同驅動條件下，最光嘅段唔會超過最暗嘅段亮度嘅兩倍。
• 串擾：≤2.5%。呢個指定咗當相鄰段點亮時，未通電段嘅最大意外漏光量。

3. 分級系統說明

顯示屏採用發光強度分級系統，以確保單個單元內以及組裝中多個單元之間嘅亮度水平一致。分級代碼（F、G、H、J、K）代表喺 I_F= 1 mA 時測量嘅、以微坎德拉（µcd）表示嘅特定最小發光強度範圍。

• F級：200 - 320 µcd
• G級：321 - 500 µcd
• H級：501 - 800 µcd
• J級：801 - 1300 µcd
• K級：1301 - 2100 µcd

設計含義：對於喺一個組裝中使用兩個或更多顯示屏嘅應用，強烈建議使用相同分級代碼嘅顯示屏，以避免佢哋之間出現明顯嘅亮度差異（色調不均）。

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體圖表，但呢類器件嘅典型曲線會包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電壓同電流之間嘅指數關係。曲線會喺大約2.0-2.2V處有一個拐點電壓，之後電流會隨電壓嘅微小增加而迅速增加，突顯咗需要電流調節而非電壓調節。
• 發光強度 vs. 正向電流：一條顯示光輸出喺較低電流水平下隨電流超線性增加，並可能喺較高電流時接近飽和嘅曲線。呢個有助於權衡亮度同效率/功耗。
• 發光強度 vs. 環境溫度：通常顯示負溫度係數，即光輸出隨結溫升高而降低。呢個對於高溫環境下嘅設計至關重要。
• 正向電壓 vs. 環境溫度：通常顯示負溫度係數，意味住 V_F會隨溫度升高而輕微下降。
• 光譜分佈：一條以571-572 nm為中心嘅鐘形曲線，其寬度由15 nm半寬度定義。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

顯示屏具有標準雙列直插式封裝（DIP）佔位面積。關鍵尺寸註釋包括：

• 所有尺寸均以毫米（mm）為單位。
• 除非另有說明，一般公差為±0.25 mm。
• 引腳尖端偏移公差為±0.4 mm。
• 顯示屏表面缺陷限制：異物≤10密耳，油墨污染≤20密耳，段內氣泡≤10密耳。
• 反射器彎曲限制為其長度嘅≤1%。
• 建議用於引腳嘅PCB孔徑為1.0 mm。

5.2 腳位連接與極性

LTF-2502KG 係一款多工共陽極器件。呢個意味住每個數字嘅LED陽極喺內部連接埋一齊，而每種段類型（A-G、DP）嘅陰極則跨數字連接。

腳位定義（16腳DIP）：

• 腳1：陰極 E
• 腳2：陰極 D
• 腳3：陰極 DP（小數點）
• 腳4：數字3嘅公共陽極
• 腳6：陰極 G
• 腳8：陰極 C
• 腳10：數字5嘅公共陽極
• 腳11：數字4嘅公共陽極
• 腳12：陰極 B
• 腳13：陰極 F
• 腳14：數字2嘅公共陽極
• 腳15：陰極 A
• 腳16：數字1嘅公共陽極
• 腳5、7、9：無連接（N/C）

內部電路：內部圖會顯示五個公共陽極節點（每個數字一個），每個節點連接到該特定數字嘅7個段（A-G）同小數點（DP）嘅陽極。每種段類型（例如，所有'A'段）嘅陰極喺所有五個數字中連接埋一齊。

6. 焊接與組裝指引

6.1 波峰焊溫度曲線

提供咗建議嘅波峰焊溫度曲線。關鍵參數包括：

• 預熱階段，溫度介乎100-110°C，至少持續2分鐘，以減少熱衝擊。
• 峰值焊接溫度範圍為250-260°C。
• 喺此峰值溫度±5°C內嘅時間應為3至5秒，以確保形成良好嘅焊點而唔損壞組件。

7. 應用建議與設計考量

7.1 設計與使用注意事項

以下幾點對於長期可靠運行至關重要：

• 驅動電路設計：強烈建議使用恆流驅動而非恆壓驅動，以確保亮度一致並保護LED。電路必須設計成能夠適應正向電壓（V_F= 2.5V 至 2.7V）嘅全範圍。
• 保護：驅動電路必須包含針對反向電壓同通電/關機期間瞬態電壓尖峰嘅保護，因為呢啲可能導致金屬遷移同故障。
• 熱管理：工作電流必須根據最高環境溫度進行降額。超過電流或溫度額定值會導致嚴重嘅光輸出衰減同過早失效。
• 環境：避免喺潮濕環境中快速溫度變化，以防止顯示屏上凝結水氣。
• 機械：組裝期間唔好對顯示屏主體施加異常力。如果貼咗裝飾膜，避免讓佢直接壓住前面板，因為佢可能會移位。
• 多顯示屏使用嘅分級：如前所述，使用相同發光強度分級嘅顯示屏以確保外觀均勻。

7.2 儲存條件

為防止引腳氧化並保持可焊性：

• 建議：存放喺原裝防潮包裝中。
• 溫度：5°C 至 30°C。
• 濕度：低於60% RH。
• 庫存管理：避免長期儲存大量庫存。使用先進先出（FIFO）原則。喺呢啲條件外儲存嘅產品喺使用前可能需要重新處理。

8. 典型應用場景

LTF-2502KG 適合各種需要清晰、可靠數字指示嘅應用：

• 測試與測量設備：數字萬用錶、頻率計數器、電源供應器。
• 工業控制：過程計時器、計數器顯示、機械上嘅溫度讀數。
• 消費電子產品：音響設備（放大器音量/顯示）、廚房電器計時器。
• 汽車改裝市場：用於性能監控嘅儀錶同顯示屏（需符合環境規格）。
• 醫療設備：非關鍵設備上嘅簡單參數顯示（用於安全關鍵用途請諮詢製造商）。

9. 技術比較與差異

與其他七劃顯示屏技術相比：

• 對比紅色GaAsP/GaP LED：AlInGaP綠色LED通常提供更高嘅發光效率同亮度，從而喺相同感知亮度下具有更好嘅可見性，並可能降低功耗。
• 對比LCD：LED係自發光，提供自身光源，呢個令佢哋喺低光條件下表現優異，並提供更寬嘅視角而無需背光複雜性。佢哋通常也更堅固，響應時間更快。
• 對比更大數字顯示屏：0.26吋尺寸喺可讀性同節省電路板空間之間取得平衡，使其成為緊湊設備嘅理想選擇，因為喺呢啲設備中使用更大顯示屏唔切實際。
• 此部件嘅主要優勢：AlInGaP技術（用於高效率）、多工共陽極配置（用於簡化驅動器）同分類發光強度（用於一致性）嘅結合，使其成為成本敏感、批量生產設計嘅全面選擇。

10. 常見問題（基於技術參數）

1. 問：點解建議使用恆流驅動，而唔係用簡單電阻加電壓源？
   答：雖然串聯電阻係常見做法，但佢提供嘅調節並唔完美，因為LED嘅正向電壓（V_F）會隨溫度同個體差異而變化。恆流源確保電流（從而亮度）保持穩定，唔受呢啲V_F變化影響，從而實現更均勻同可靠嘅性能。
2. 問：我可以用微控制器直接驅動呢個顯示屏嗎？
   答：對於多工操作，可以，但唔可以直接驅動段電流。微控制器引腳嘅電流源/灌能力有限（通常20-25mA）。你必須使用外部驅動器（晶體管或專用LED驅動器IC）來處理段電流（每段連續電流高達25mA）同更高嘅累積數字陽極電流。
3. 問：2:1嘅發光強度匹配比對我嘅設計意味住乜？
   答：呢個意味住喺最壞情況下，當相同驅動時，一個段嘅亮度可能係同一個顯示屏上另一個段亮度嘅兩倍。良好嘅電路板佈局（相等嘅走線長度/電阻）同適當嘅電流調節有助於最小化可見差異。對於關鍵應用，可以選擇對每個段進行軟件亮度校準。
4. 問：儲存濕度低於60% RH。如果儲存喺更潮濕嘅環境會點？
   答：高濕度會導致引腳上嘅錫/無鉛鍍層氧化，最終使用零件時會導致可焊性變差。呢個可能會喺組裝期間導致焊點缺陷。

11. 實用設計與使用案例

場景：設計一個簡單嘅5位數計時器。

1. 微控制器選擇：選擇一個有足夠I/O引腳嘅MCU。對於一個5位數、7劃+DP多工顯示屏，你需要5個引腳用於數字陽極，8個引腳用於段陰極，總共13條控制線。
2. 驅動器電路：使用低側驅動器陣列（例如ULN2003A達林頓晶體管陣列）來灌入8條陰極線嘅電流。使用獨立NPN晶體管或高側驅動器來為5條陽極線提供電流。
3. 電流設定：確定所需亮度。對於室內使用，每段5-10mA可能已經足夠。計算陽極驅動器嘅限流電阻，或相應配置你嘅恆流驅動器IC，記住要根據最高環境溫度進行降額。
4. 多工軟件：編寫固件，循環掃描每個數字，打開其陽極並為該數字嘅值設置相應嘅陰極圖案。刷新率應該足夠高（例如>100Hz）以避免可見閃爍。
5. PCB佈局：確保通往陽極同陰極驅動器嘅電源走線足夠寬。將顯示屏靠近驅動器放置，以最小化走線電感。

12. 工作原理簡介

LTF-2502KG 基於半導體電致發光原理。當施加超過二極管結電勢嘅正向偏壓喺AlInGaP p-n結兩端時，電子同空穴被注入到有源區。佢哋嘅復合以光子（光）嘅形式釋放能量。外延結構中鋁、銦、鎵同磷化物層嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係約572 nm嘅綠色光。七劃格式係通過將獨立嘅LED晶片（或晶片陣列）放置成標準數字段嘅形狀而形成，然後以共陽極、多工矩陣方式進行電氣互連，以最小化外部連接。

13. 技術趨勢

七劃LED顯示屏技術嘅趨勢集中喺幾個關鍵領域：

• 提高效率：AlInGaP材料科學嘅持續改進同InGaN（用於藍/綠/白光）嘅興起，旨在實現更高嘅每瓦流明，從而實現更光嘅顯示屏或更低嘅功耗。
• 微型化：不斷追求更細嘅像素間距同更高密度，允許喺相同佔位面積內顯示更多數字或信息，儘管0.2"-0.5"範圍對於人因可讀性仍然流行。
• 集成化：越來越多顯示屏將驅動器IC，有時甚至係簡單控制器（例如用於時鐘功能）集成到模組封裝中，簡化咗最終用戶嘅電路設計。
• 增強可靠性與穩健性：封裝材料同環氧樹脂嘅改進增強咗對濕氣、熱循環同機械應力嘅抵抗力，擴展咗工作環境嘅範圍。
• 顏色選項與RGB：雖然像呢款綠色咁嘅單色顯示屏仍然普遍，但越來越多使用多色或全RGB顯示屏段，允許喺同一個數字內進行狀態指示（例如，綠色表示正常，紅色表示警報）。

儘管點陣同OLED圖形顯示屏日益普及，但七劃LED對於專用數字輸出而言，仍然係一種極具成本效益、可靠且易於閱讀嘅解決方案，確保咗佢喺電子設計中嘅持續相關性。