目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 1.2 器件描述同特點
- 2. 技術參數深度客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 3. 分級系統解釋規格書指出器件已按發光強度分類。呢個意味住一個基於標準測試電流(通常係特性表中嘅10mA)下測量光輸出嘅分級系統。分級確保咗同一產品中使用多個顯示屏時亮度嘅一致性,防止照明不均勻。雖然呢段摘錄冇提供具體嘅分級代碼細節,但建議設計師喺同一個應用中組裝多個顯示屏時,指定或要求來自同一發光強度級別嘅器件,以避免色調同亮度不均勻嘅問題。4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 引腳連接同極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 儲存條件
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮同注意事項
- 9. 技術比較同區分
- 10. 基於技術參數嘅常見問題
- 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
LTS-6960HR係一款單位數、七劃嘅字母數字LED顯示模組。佢嘅設計係為咗喺各式各樣嘅電子設備度,提供清晰、高對比度嘅數字同有限嘅字母數字顯示。呢款器件嘅數字高度係0.56吋(14.22 mm),適合需要中等尺寸、容易閱讀嘅字符嘅應用場合。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款顯示屏提供咗幾個關鍵優勢,令佢適合消費同工業電子產品。佢嘅主要特點包括低功耗需求、出色嘅字符外觀(具有連續均勻嘅筆劃)、高亮度、高對比度同埋寬闊嘅視角。固態結構確保咗高可靠性。佢根據發光強度進行咗分類,方便喺多位數應用中匹配亮度,而且採用符合RoHS指令嘅無鉛封裝。目標市場包括辦公設備、通訊裝置、家用電器、儀錶板,以及其他需要可靠、中等尺寸數字顯示嘅應用。
1.2 器件描述同特點
LTS-6960HR採用紅橙色LED晶片。呢啲晶片係用透明GaP基板上嘅GaAsP技術,或者非透明GaAs基板上嘅AlInGaP技術製造嘅。顯示屏有紅色面板同紅色筆劃,提供經典嘅指示器外觀。佢配置為共陽極器件,呢種係典型嘅配置,可以簡化多工應用中嘅驅動電路。包含一個右側小數點。主要特點係佢嘅0.56吋數字高度、均勻嘅筆劃照明、低功耗、出色嘅視覺特性、高亮度同對比度、寬闊視角、高可靠性、發光強度分類同埋RoHS合規性。
2. 技術參數深度客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
器件絕對唔可以喺超出呢啲限制嘅情況下操作,以防永久損壞。每段筆劃嘅最大功耗係75 mW。每段筆劃嘅峰值正向電流係60 mA,但呢個只允許喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)。每段筆劃嘅連續正向電流喺25°C時額定為25 mA,溫度高過呢個值時,降額係數係0.33 mA/°C。器件可以喺-35°C至+85°C嘅溫度範圍內操作同儲存。焊接溫度規定為260°C,持續3秒,測量點喺安裝平面下方1/16吋(約1.59 mm)處。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數係喺環境溫度(Ta)為25°C時規定嘅。每段筆劃嘅平均發光強度(Iv)喺正向電流(IF)為10 mA時,範圍從最小870 µcd到典型值2400 µcd。峰值發射波長(λp)喺IF=20mA時典型值為630 nm。譜線半寬(Δλ)係40 nm。主波長(λd)係621 nm。每段筆劃嘅正向電壓(VF)喺IF=20mA時,範圍從2.0V(最小)到2.6V(最大)。每段筆劃嘅反向電流(IR)喺反向電壓(VR)為5V時,最大值為100 µA。必須特別注意,呢個反向電壓條件只係用於測試目的;唔允許喺反向偏壓下連續操作。段與段之間嘅發光強度匹配比最大為2:1。
3. 分級系統解釋
規格書指出器件已按發光強度分類。呢個意味住一個基於標準測試電流(通常係特性表中嘅10mA)下測量光輸出嘅分級系統。分級確保咗同一產品中使用多個顯示屏時亮度嘅一致性,防止照明不均勻。雖然呢段摘錄冇提供具體嘅分級代碼細節,但建議設計師喺同一個應用中組裝多個顯示屏時,指定或要求來自同一發光強度級別嘅器件,以避免色調同亮度不均勻嘅問題。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線,呢啲對於詳細設計至關重要。雖然文本摘錄冇提供具體圖表,但呢類曲線通常包括:正向電流與正向電壓關係曲線(IV曲線),顯示非線性關係,有助於選擇限流電阻;發光強度與正向電流關係曲線,顯示光輸出點樣隨電流增加;發光強度與環境溫度關係曲線,指出溫度升高時光輸出嘅降額情況;同埋可能嘅光譜分佈曲線,顯示發射光喺峰值同主波長附近嘅集中程度。呢啲曲線讓工程師可以優化驅動條件,並了解喺非標準溫度下嘅性能。
5. 機械同封裝信息
5.1 封裝尺寸
顯示屏採用標準通孔封裝。所有尺寸都以毫米為單位提供。除非機械圖紙(文本中未完全詳細說明)另有規定,否則尺寸公差為±0.25 mm(0.01吋)。封裝包括十個用於電氣連接嘅引腳。
5.2 引腳連接同極性識別
內部電路圖顯示所有筆劃都係共陽極配置。引腳定義如下:引腳1:陰極E;引腳2:陰極D;引腳3:共陽極;引腳4:陰極C;引腳5:陰極D.P.(小數點);引腳6:陰極B;引腳7:陰極A;引腳8:共陽極;引腳9:陰極F;引腳10:陰極G。有兩個共陽極引腳(3同8)係典型做法,用於分流電流同提高可靠性。小數點位於數字嘅右側。
6. 焊接同組裝指引
絕對最大額定值規定,當喺安裝平面下方1/16吋處測量時,焊接溫度為260°C,持續3秒。呢個係波峰焊或手工焊接過程中嘅關鍵參數,以防止對LED晶片或塑料封裝造成熱損壞。規格書強烈警告唔好使用唔合適嘅工具或組裝方法對顯示屏主體施加異常力,因為咁樣會導致機械損壞。
7. 儲存條件
對於未使用器件嘅長期儲存,建議特定條件以防止引腳氧化。對於原包裝內嘅標準LED顯示屏,建議嘅儲存環境係溫度介於5°C至30°C之間,相對濕度低於60% RH。對於SMD型顯示屏(雖然LTS-6960HR係通孔式,但指引都包含在內),一旦打開原裝密封防潮袋,器件應喺相同溫濕度條件下168小時(MSL Level 3)內使用。如果打開後儲存超過168小時,建議喺焊接前喺60°C下烘烤24小時。一般建議盡快使用顯示屏,避免大量長期庫存。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款顯示屏適用於普通電子設備,包括辦公自動化設備、通訊設備、家用電器同儀錶。佢適合需要單個數字嘅應用,例如數字鐘、面板儀錶、記分牌、電器控制面板同工業控制讀數顯示。
8.2 設計考慮同注意事項
驅動電路設計:建議使用恆流驅動而非恆壓驅動,以確保一致嘅發光強度同使用壽命。電路設計必須能夠適應正向電壓(VF:2.0V至2.6V)嘅全範圍,以保證始終提供預期嘅驅動電流。選擇安全工作電流時,必須考慮應用嘅最高環境溫度,並計入高於25°C時電流降額0.33 mA/°C嘅因素。
保護:驅動電路應包含針對反向電壓同開機或關機期間瞬態電壓尖峰嘅保護,因為反向偏壓會導致金屬遷移同故障。應避免環境溫度嘅快速變化,特別係喺潮濕環境中,以防止顯示屏上出現冷凝。
光學介面:如果使用濾光片或覆蓋層,佢唔應該同顯示屏表面直接緊密接觸,因為薄膜上嘅壓敏粘合劑可能會移位。
可靠性注意:未經事先諮詢,唔建議將器件用於安全關鍵應用(航空、醫療生命支持等),因為佢嘅故障可能會危及生命或健康。
9. 技術比較同區分
同較細數字顯示屏(例如0.3吋)相比,LTS-6960HR由於其0.56吋高度,喺遠距離或光線充足嘅條件下具有更優嘅可見性。同簡單嘅分立LED相比,佢喺單一封裝內提供成形字符,簡化咗PCB佈局同組裝。佢嘅共陽極配置喺同配置為電流吸收嘅微控制器端口連接時具有優勢。使用AlInGaP/GaAsP技術提供咗經典嘅紅橙色同良好嘅效率。明確嘅發光強度分類係需要多個單元外觀均勻嘅應用嘅關鍵區分點。
10. 基於技術參數嘅常見問題
問:兩個共陽極引腳(3同8)有咩用?
答:佢哋內部係連接嘅。使用兩個引腳有助於分流總陽極電流,降低PCB走線同封裝引腳中嘅電流密度,並可以提高可靠性。喺設計中,佢哋應該喺PCB上連接埋一齊。
問:我可以用5V電源同一個電阻嚟驅動呢個顯示屏嗎?
答:可以,但你必須根據最壞情況嘅正向電壓計算限流電阻。使用最大VF(2.6V)同期望嘅IF(例如10mA),電阻值 R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 歐姆。務必驗證實際電流唔超過最大連續額定值。
問:對於峰值電流,1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度係咩意思?
答:你可以用高達60mA嘅電流短暫脈衝驅動段,但脈衝寬度唔可以超過0.1毫秒,而且隨時間嘅平均電流唔可以超過連續額定值。例如,如果峰值係60mA,每1ms一個0.1ms嘅脈衝(10%佔空比)會產生6mA嘅平均值。
問:既然操作中唔允許,點解會提到反向電壓測試?
答:喺5V下進行嘅反向電流(IR)測試係製造過程中進行嘅質量同漏電測試。佢驗證LED結嘅完整性。喺應用中持續施加反向偏壓會降低器件性能。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計一個單位數電壓錶讀數顯示。微控制器嘅ADC讀取一個電壓,需要喺一個數字上顯示(0-9)。微控制器端口引腳可以吸收20mA電流。設計使用共陽極顯示屏,所以微控制器引腳連接到段陰極(通過小型串聯電阻以提供額外保護)。共陽極引腳連接埋一齊,並由一個PNP晶體管(或PMOS FET)驅動,該晶體管由另一個微控制器引腳控制。韌體通過打開晶體管並通過適當嘅陰極引腳吸收電流來多工顯示數字,以點亮所需數字嘅筆劃。每段筆劃嘅電流由微控制器嘅吸收能力同電阻設定,確保佢低於25mA。小數點可以用於量程指示。
12. 原理介紹
七劃顯示屏係由七個LED條(段a至g)組成嘅組件,排列成8字形。通過點亮呢啲段嘅特定組合,可以形成所有十進制數字(0-9)同部分字母。喺共陽極配置中,所有LED嘅陽極都連接埋一齊,接到一個公共正電壓源。每個段通過向其相應嘅陰極引腳施加低電壓(接地或邏輯低)來開啟,允許電流流過該特定LED。當驅動邏輯(如微控制器)更擅長吸收電流(拉低到地)而非提供電流時,通常更傾向於呢種配置。
13. 發展趨勢
雖然傳統嘅通孔七劃顯示屏(如LTS-6960HR)對許多應用仍然至關重要,但趨勢正朝著表面貼裝器件(SMD)封裝(用於自動化組裝)、更高密度嘅集成驅動器(I2C或SPI介面)多位數模組,以及具有更寬色域或RGB功能嘅顯示屏發展。亦有一個趨勢係採用更高效率嘅材料,例如改進嘅AlInGaP,以喺更低電流下實現更高亮度。然而,分立七劃顯示屏嘅基本簡單性、可靠性同成本效益,確保咗佢哋會繼續喺需要基本數字輸出嘅大量消費同工業產品中得到使用。
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。 |