LTS-5601AJG-J 0.56吋七劃LED顯示屏規格書 - 數字高度14.22mm - 綠色AlInGaP - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-5601AJG-J 係一款單位七劃字母數字顯示模組，專為需要清晰、明亮數字讀數嘅應用而設計。佢嘅數字高度為0.56吋（14.22 mm），提供極佳嘅可視性。該器件採用先進嘅AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術作為發光劃段，喺中性灰色背景面上呈現出鮮明嘅綠色。呢種組合提供高對比度，以達至最佳嘅易讀性。顯示屏採用共陽極電氣配置，呢種係數碼電路設計中標準且廣泛支持嘅接口。

1.1 核心優勢

呢款顯示屏為設計師同工程師提供多項關鍵優勢。佢嘅主要優點係採用AlInGaP LED晶片，呢種晶片以高效率同出色嘅發光強度而聞名，能夠以相對較低嘅功耗實現明亮輸出。連續、均勻嘅劃段確保字符外觀一致且專業，冇間隙或不規則。該器件根據發光強度進行分類，確保唔同生產批次嘅亮度一致。此外，佢具有寬廣嘅視角，令顯示屏可以從唔同位置讀取，並提供固態可靠性，冇活動部件。封裝亦係無鉛，符合現代環保法規（RoHS）。

1.2 目標市場及應用

呢款顯示屏適用於需要數字指示嘅各種電子設備。典型應用包括測試同測量儀器（萬用錶、示波器）、工業控制面板、醫療設備、消費電器（微波爐、焗爐、洗衣機）、汽車儀錶板（用於改裝或輔助顯示），以及各種愛好者或原型製作項目。佢喺尺寸、亮度同可靠性之間取得平衡，令佢成為商業同工業嵌入式系統嘅多功能選擇。

2. 技術參數深入分析

本節對規格書中提供嘅電氣同光學規格進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 光度及光學特性

光學性能係顯示屏功能嘅核心。平均發光強度 (Iv)喺正向電流 (IF) 為1 mA時，規定最小值為125 µcd，典型值為400 µcd，冇規定最大值。呢個表示保證嘅最低亮度，大多數器件嘅性能會明顯更光。峰值發射波長 (λp)為571 nm，而主波長 (λd)為572 nm，兩者均喺IF=20mA下量度。呢啲數值將發出嘅光線明確定位喺可見光譜嘅綠色區域。譜線半寬度 (Δλ)為15 nm，呢個描述綠色嘅純度；寬度越窄表示輸出越單色。發光強度匹配比規定相似發光區域嘅最大值為2:1，即任何兩個劃段之間嘅亮度差異唔應該超過兩倍，確保外觀均勻。

2.2 電氣參數

電氣規格定義咗器件嘅工作限制同條件。每劃段正向電壓 (VF)喺IF=20mA時，典型值為2.6V，最大值為2.6V。呢個係設計限流電阻網絡嘅關鍵參數。每劃段連續正向電流額定最大值為25 mA，當環境溫度高於25°C時，降額因子為0.33 mA/°C。呢個意味住允許嘅電流會隨溫度升高而減少，以防止過熱。峰值正向電流喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）允許為60 mA，可以用於多工或實現更高嘅瞬時亮度。反向電壓 (VR)額定值為5V，而反向電流 (IR)喺呢個電壓下最大值為100 µA，表示二極管喺關閉狀態下嘅漏電特性。

2.3 絕對最大額定值及熱力考量

呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。每劃段功耗唔可以超過70 mW。工作溫度範圍係由-35°C到+105°C，而儲存溫度範圍係相同嘅。呢個寬廣嘅範圍令器件適合惡劣環境。規格書亦指定咗焊接條件：器件可以承受距離安裝平面下方1/16吋（約1.6 mm）處260°C持續3秒。喺PCB組裝期間遵守呢啲限制對於避免LED晶片或塑料封裝受到熱損壞至關重要。

3. 分級系統解釋

規格書指出該器件根據發光強度進行分類。呢個係指一種生產分級過程，LED會根據喺標準測試電流（通常係1 mA，如註明）下量度到嘅光輸出進行分類。器件會被分組到具有定義嘅最小同最大強度範圍嘅級別入面。咁樣可以確保客戶收到嘅顯示屏亮度水平一致。雖然呢段摘錄冇詳細說明具體嘅分級代碼，但設計師應該知道有呢種分類存在，而且對於多個顯示屏之間亮度匹配至關重要嘅關鍵應用，可能需要指定所需嘅級別。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線。雖然文本中冇提供具體圖表，但呢類器件嘅標準曲線通常包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)：呢條非線性曲線顯示電壓如何隨電流增加。對於確定正確嘅串聯電阻值以達到所需工作電流至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流 (I-L曲線)：呢個顯示驅動電流同光輸出之間嘅關係。喺一定範圍內通常係線性嘅，但喺較高電流下可能會飽和。
• 發光強度 vs. 環境溫度：呢條曲線演示咗光輸出如何隨LED結溫升高而減少。理解呢個降額對於喺高溫環境下運行嘅設計至關重要。
• 光譜分佈：一張顯示圍繞峰值波長571 nm嘅唔同波長下光線相對強度嘅圖表。

設計師應該喺有提供時參考呢啲曲線，以優化性能並確保喺預期嘅溫度同電流範圍內可靠運行。

5. 機械及封裝資料

5.1 尺寸及公差

封裝圖（文本中有提及但冇詳細說明）會顯示顯示屏嘅物理外形。規格書中嘅關鍵註明指出所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，否則一般公差為±0.25 mm（0.01"）。引腳尖端偏移嘅特定公差為±0.4 mm，呢個對於PCB焊盤設計以確保正確對齊同可焊性非常重要。

5.2 引腳配置及內部電路

該器件具有10引腳單排配置。內部電路圖顯示咗共陽極配置，所有LED劃段（A至G及小數點）嘅陽極內部連接至兩個公共引腳（引腳3同引腳8）。各個劃段嘅陰極則引出到獨立引腳。呢種配置好常見，因為當驅動多位數字時可以簡化多工，因為可以切換公共陽極來選擇邊個數字處於活動狀態。

引腳連接表如下：

1. 引腳1：陰極 E
2. 引腳2：陰極 D
3. 引腳3：公共陽極
4. 引腳4：陰極 C
5. 引腳5：陰極 D.P. (小數點)
6. 引腳6：陰極 B
7. 引腳7：陰極 A
8. 引腳8：公共陽極
9. 引腳9：陰極 F
10. 引腳10：陰極 G

5.3 極性識別

該器件明確標記為共陽極類型。物理上，封裝上可能有一個凹口、圓點或斜角來指示引腳1。設計師必須將引腳圖同物理封裝進行交叉參考，以確保喺PCB組裝期間方向正確。極性錯誤會導致顯示屏唔著。

6. 焊接及組裝指引

提供嘅主要指引係針對焊接過程。該元件可以承受峰值溫度為260°C，最多3秒嘅波峰焊或回流焊，量度點位於安裝平面下方1.6 mm（1/16"）處。呢個係標準嘅JEDEC曲線。控制焊接時間同溫度對於防止塑料封裝變形或內部焊線因過熱而損壞至關重要。建議進行預熱以盡量減少熱衝擊。焊接後，應讓顯示屏自然冷卻。喺處理同組裝期間，避免對引腳或顯示屏表面施加機械應力。

7. 包裝及訂購資料

部件編號係LTS-5601AJG-J。呢類部件編號嘅典型分解可能係：LTS（產品系列）、5601（尺寸/代碼）、A（顏色/亮度分級？）、J（封裝類型？）、G（綠色）、-J（變體後綴，例如右側小數點）。規格書確認描述為"AlInGaP綠色共陽極，右側小數點。"呢個表示小數點位於數字嘅右側。顯示屏通常以防靜電管或托盤供應，以保護引腳並防止喺運輸同處理期間受到靜電放電損壞。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

對於共陽極顯示屏，驅動電路通常涉及將公共陽極引腳通過限流電阻或晶體管開關（用於多工）連接到正電源電壓（Vcc）。然後，每個獨立陰極引腳（A-G，DP）連接到驅動器IC（例如7劃解碼器/驅動器，如用於BCD輸入嘅74LS47）或微控制器GPIO引腳嘅輸出。驅動器將電流吸入地以點亮劃段。限流電阻嘅值使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中VF係LED嘅正向電壓（通常為2.6V），IF係所需嘅正向電流（例如，10-20 mA）。

8.2 設計考量

• 限流：始終為每個劃段使用串聯電阻或恆流驅動器。切勿將LED直接連接到電壓源。
• 多工：要驅動多位數字，請以高頻率（例如，>100 Hz）多工公共陽極。呢樣可以顯著減少所需嘅驅動器引腳數量。
• 功耗：確保總功耗（IF * VF * 點亮劃段數量）唔超過封裝嘅熱力極限，特別係喺高環境溫度下。
• 視角：安裝顯示屏時要考慮指定嘅寬廣視角，以確保目標觀眾可以清晰睇到。
• ESD保護：**雖然冇明確說明，但LED對靜電放電敏感。喺組裝期間要採取適當嘅ESD預防措施進行處理。

9. 技術比較

同舊技術（如標準GaP（磷化鎵）綠色LED）相比，呢款顯示屏採用嘅AlInGaP技術提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同電流下實現更光嘅輸出，或喺較低功率下實現同等亮度。同藍光晶片+熒光粉白色LED相比，呢隻單色綠色LED具有更窄嘅光譜，對於只需要綠光嘅應用可能具有更高嘅效能。0.56吋數字高度係一個常見尺寸，喺可讀性同電路板空間消耗之間提供良好平衡，比0.3吋顯示屏大以獲得更好嘅可視性，但比1吋顯示屏細以保持緊湊。

10. 常見問題 (FAQs)

問：共陽極同共陰極有咩分別？

答：喺共陽極顯示屏中，所有劃段陽極連接在一起到Vcc，通過將佢哋嘅陰極拉低（接地）來點亮劃段。喺共陰極顯示屏中，所有陰極連接到地，通過向佢哋嘅陽極施加高電壓（Vcc）來點亮劃段。驅動電路相應地唔同。

問：我可唔可以直接從微控制器引腳驅動呢款顯示屏？

答：典型微控制器GPIO引腳只能吸入或輸出20-25 mA。如果你包括一個串聯電阻並保持喺MCU嘅電流限制內，你可以直接驅動單個劃段。對於多個劃段或多工，請使用專用驅動器IC或晶體管陣列來處理更高嘅累積電流。

問：規格書列出兩個公共陽極引腳（3同8）。我應該兩個都連接嗎？

答：係嘅，為咗最大嘅可靠性同電流分佈，建議將兩個公共陽極引腳都連接到電源。呢樣有助於平衡電流負載，特別係當多個劃段同時點亮時。

問：對於5V電源同10 mA劃段電流，我點樣計算電阻值？

答：使用VF(typ) = 2.6V：R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 歐姆。標準220或270歐姆電阻會適合。始終喺實際電路中驗證亮度同電流。

11. 實際應用案例

項目：簡單數字電壓錶顯示

喺一個圍繞具有模擬-數碼轉換器（ADC）嘅微控制器構建嘅基本數字電壓錶中，LTS-5601AJG-J可以用於顯示測量到嘅電壓。微控制器讀取ADC值，將其轉換為電壓，並格式化為數字（例如，"12.5"）。使用多工技術，MCU會順序啟用每個數字（對於由幾個單元構建嘅多位顯示屏）嘅公共陽極，並輸出該數字對應劃段數據嘅陰極圖案。可以使用像MAX7219咁樣嘅驅動器IC來簡化接口，為微控制器處理多工同電流控制。AlInGaP劃段嘅高亮度確保讀數即使喺光線充足嘅環境中亦清晰可見。

12. 技術原理介紹

LTS-5601AJG-J基於AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料。當正向電壓施加喺LED晶片嘅p-n結兩端時，電子同電洞重新結合，以光子形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個直接對應於發出光線嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係大約571-572 nm嘅綠色。晶片安裝喺不透明嘅GaAs基板上，有助於將光線引導出晶片頂部。灰色面罩濾光片吸收環境光，通過減少反射來提高對比度，令點亮嘅綠色劃段顯得更鮮明。

13. 技術趨勢

雖然分立式七劃顯示屏對於許多應用仍然至關重要，但顯示技術嘅整體趨勢係朝向集成同靈活性發展。呢個包括點陣LED顯示屏同OLED嘅增長，佢哋可以顯示任意圖形同字符。然而，對於專用數字讀數，像LTS-5601AJG-J咁樣嘅七劃LED繼續因其簡單性、可靠性、低成本同出色嘅可讀性而受到青睞。LED材料嘅進步，例如改進嘅AlInGaP同InGaN（用於藍色/綠色），繼續將效率同亮度推得更高。此外，不斷有朝向小型化同表面貼裝封裝嘅推動力，儘管像呢款咁樣嘅通孔類型因其堅固性同易於原型製作而持續存在。