目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光學特性
- 2.2 電氣參數
- 2.3 熱特性
- 3. 分級系統解釋 份規格書指明呢款器件係根據發光強度嚟分類嘅。意思係啲LED會根據佢哋喺標準測試電流(通常係1mA或20mA)下量度到嘅光輸出嚟分級(binning)。呢個分級過程確保設計師收到嘅元件亮度水平一致,對於需要並排使用多個顯示屏嘅應用嚟講至關重要,可以避免唔同劃光亮度有明顯差異。雖然呢份文件冇詳細講明具體嘅分級代碼,但呢種做法保證咗特定訂單嘅Iv參數會喺一個預先定義、比完整MIN到MAX規格更窄嘅範圍內。 4. 性能曲線分析 份規格書提到典型電氣/光學特性曲線。雖然正文冇提供具體圖表,但呢類器件嘅標準曲線通常包括: 相對發光強度 vs. 正向電流(I-V曲線):呢幅圖顯示光輸出點樣隨電流增加,通常係次線性關係,突出唔同工作點嘅效率。 正向電壓 vs. 正向電流:展示二極管嘅導通特性,有助於設計限流電路。 相對發光強度 vs. 環境溫度:顯示隨結溫升高,光輸出會下降,對於高溫或大電流應用好緊要。 光譜分佈:一幅相對強度對波長嘅圖,確認峰值波長同主波長,以及發射光譜嘅形狀。 呢啲曲線對於優化驅動條件至關重要,可以喺保持效率同壽命嘅同時,達到所需嘅亮度。 5. 機械同封裝資料
- 6. 焊接同組裝指引
- 7. 包裝同訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題(FAQ)
- 11. 實用設計同使用例子
- 12. 技術原理介紹
- 13. 技術趨勢同發展
1. 產品概覽
LTS-2301AJD係一款緊湊、高性能嘅單位數七劃顯示屏,專為需要清晰數字讀數嘅應用而設計。佢嘅主要功能係提供一個高可見度、可靠嘅數字指示器。呢款器件嘅核心優勢在於佢採用咗AlInGaP(磷化鋁銦鎵)超紅光LED晶片,相比傳統材料,提供更優越嘅亮度同效率。器件採用灰色面殼配白色劃,增強對比度同可讀性。佢根據發光強度分類,確保唔同生產批次嘅亮度一致性。目標市場包括工業控制面板、測試同測量設備、消費電器,以及任何需要細小、光亮、可靠數字顯示嘅電子設備。
2. 深入技術參數分析
2.1 光學特性
光學性能係呢款顯示屏功能嘅核心。關鍵參數係平均發光強度(Iv),喺正向電流(IF)為1mA時,範圍由最低200 µcd到典型值600 µcd。呢種高亮度確保喺唔同環境光照條件下都睇得到。發出嘅光嘅特徵係峰值發射波長(λp)為650 nm,同埋主波長(λd)為639 nm,將佢明確定位喺光譜嘅超紅光區域。光譜線半寬度(Δλ)係20 nm,表示顏色發射相對純淨。發光強度匹配比為2:1(最大值),確保唔同劃之間嘅亮度差異極小,提供均勻嘅外觀。
2.2 電氣參數
電氣規格定義咗顯示屏嘅工作限制同條件。絕對最大額定值對於設計可靠性至關重要:每劃最大連續功耗係70 mW。每劃連續正向電流喺25°C時額定為25 mA,高於呢個溫度嘅降額因子係0.33 mA/°C。喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度),允許更高嘅峰值正向電流90 mA。每劃嘅正向電壓(VF)喺IF=20mA時典型值為2.6V,最大值為2.6V。最大反向電壓(VR)係5V,而反向電流(IR)喺VR=5V時最大為100 µA。
2.3 熱特性
熱管理通過降額規格體現。器件嘅工作溫度範圍係-35°C至+85°C,儲存溫度範圍相同。從25°C開始嘅正向電流降額(0.33 mA/°C)係佢熱性能嘅直接指標;隨住環境溫度升高,最大允許連續電流會線性下降,以防止過熱並確保長期可靠性。焊接溫度額定值(喺安裝平面下方1.6mm處,最高260°C持續3秒)對於組裝過程至關重要。
3. 分級系統解釋
份規格書指明呢款器件係根據發光強度分類。意思係啲LED會根據佢哋喺標準測試電流(通常係1mA或20mA)下量度到嘅光輸出嚟分級(binning)。呢個分級過程確保設計師收到嘅元件亮度水平一致,對於需要並排使用多個顯示屏嘅應用嚟講至關重要,可以避免唔同劃光亮度有明顯差異。雖然呢份文件冇詳細講明具體嘅分級代碼,但呢種做法保證咗特定訂單嘅Iv參數會喺一個預先定義、比完整MIN到MAX規格更窄嘅範圍內。
4. 性能曲線分析
份規格書提到典型電氣/光學特性曲線。雖然正文冇提供具體圖表,但呢類器件嘅標準曲線通常包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流(I-V曲線):呢幅圖顯示光輸出點樣隨電流增加,通常係次線性關係,突出唔同工作點嘅效率。
- 正向電壓 vs. 正向電流:展示二極管嘅導通特性,有助於設計限流電路。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:顯示隨結溫升高,光輸出會下降,對於高溫或大電流應用好緊要。
- 光譜分佈:一幅相對強度對波長嘅圖,確認峰值波長同主波長,以及發射光譜嘅形狀。
呢啲曲線對於優化驅動條件至關重要,可以喺保持效率同壽命嘅同時,達到所需嘅亮度。
5. 機械同封裝資料
呢款器件採用標準LED顯示屏封裝。數字高度係0.28吋(7.0 mm)。封裝尺寸圖提供詳細嘅機械外形,雖然正文冇列出確切嘅毫米數值。公差通常係±0.25 mm。引腳連接表對於正確嘅PCB佈局至關重要。佢係一個10腳、共陰極器件。引腳排列係:1(E), 2(D), 3(共陰極), 4(C), 5(DP), 6(B), 7(A), 8(共陰極), 9(G), 10(F)。兩個共陰極引腳(3同8)內部連接,提供設計靈活性。內部電路圖確認咗共陰極架構,所有劃嘅陽極係獨立嘅,而所有LED嘅陰極就接埋一齊。
6. 焊接同組裝指引
關鍵嘅組裝規格係焊接溫度:最高260°C,最多持續3秒,喺安裝平面下方1.6mm處量度。呢個參數對於波峰焊或回流焊過程至關重要,可以防止對LED晶片或塑膠封裝造成熱損壞。設計師必須確保佢哋嘅組裝溫度曲線保持喺呢啲限制內。至於儲存,指定範圍係-35°C至+85°C。建議將元件儲存喺乾燥、防靜電嘅環境中,以防止使用前吸濕同靜電放電損壞。
7. 包裝同訂購資料
主要訂購代碼係LTS-2301AJD。"LTS"前綴可能表示產品系列(LED顯示屏),"2301"可能表示0.28吋尺寸同超紅光類型,而"AJD"可能係特定版本或分級代碼。份規格書冇指明批量包裝細節,例如捲帶尺寸、管裝數量或托盤配置。對於批量生產,需要聯絡供應商以獲取特定包裝選項(捲帶、防靜電管)。包裝上嘅標籤應該清楚標明零件編號LTS-2301AJD。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款顯示屏非常適合用於:
- 數字萬用錶同測試設備:需要一個單獨、光亮嘅數字嚟顯示特定功能或量程指示器。
- 工業控制面板:用於顯示機器上嘅設定點、錯誤代碼或狀態數字。
- 消費電器:例如微波爐、咖啡機或音響設備,用於顯示時間、溫度或曲目編號。
- 醫療設備:用於監視器或手持工具上嘅簡單數字讀數。
- 教育套件:用於演示數字電子學同七劃解碼。
8.2 設計考慮因素
- 限流:務必為每個劃嘅陽極使用串聯限流電阻。根據電源電壓(Vcc)、典型正向電壓(Vf ~2.6V)同所需正向電流(例如,10-20 mA可獲得良好亮度)計算電阻值。公式:R = (Vcc - Vf) / If。
- 多工掃描:對於驅動多位數,呢款共陰極顯示屏非常適合多工掃描。微控制器可以依次開啟一個數字嘅陰極,同時驅動該數字嘅劃陽極。咁樣可以節省I/O引腳並降低功耗。
- 視角:寬視角確保從唔同位置都睇得到,但要考慮相對於用戶嘅安裝方向。
- ESD保護:雖然冇明確說明,但喺處理同組裝期間應遵守標準嘅ESD預防措施。
9. 技術比較同區分
LTS-2301AJD主要通過其AlInGaP半導體材料嚟區分自己。相比舊式嘅GaAsP或GaP LED,AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率,喺相同驅動電流下產生更大亮度。超紅光顏色(639-650 nm)通常比標準紅光被人眼感知為更光亮,對於警報指示器非常有效。0.28吋數字高度係常見尺寸,喺可見度同電路板空間之間提供良好平衡。佢嘅共陰極配置係標準嘅,並且兼容大多數驅動IC同微控制器電路。根據發光強度分類係一個關鍵嘅質量區分點,確保視覺一致性。
10. 常見問題(FAQ)
問:峰值波長同主波長有咩分別?
答:峰值波長(λp)係發射光譜強度達到最大值嘅波長。主波長(λd)係與發射光嘅感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於LED嚟講,佢哋通常接近但唔完全相同;λd對於顏色規格更相關。
問:我可唔可以唔用限流電阻嚟驅動呢個顯示屏?
答:唔可以。LED係電流驅動器件。將佢哋直接連接到電壓源會導致過大電流流過,可能會即刻燒毀個劃。串聯電阻對於安全操作係必須嘅。
問:兩個共陰極引腳內部連接。我需唔需要將兩個都連接到電路?
答:唔需要,你只需要將其中一個接地(或你嘅電流吸收端)就可以令顯示屏工作。不過,連接兩個可以提供更穩固嘅電氣連接同更好嘅電流分佈,係良好做法。
問:點樣實現唔同嘅亮度水平?
答:亮度主要係由正向電流(If)控制。你可以調整限流電阻值。或者,對於動態控制,你可以喺陰極或陽極驅動器上使用脈衝寬度調製(PWM)。改變PWM信號嘅佔空比可以有效改變平均電流,從而改變感知亮度。
問:"根據發光強度分類"對我嘅設計意味住咩?
答:意思係啲LED已經根據佢哋嘅光輸出進行咗測試同分類。當你訂購呢個零件編號時,你可以預期所有單元都有相似嘅亮度水平,減少咗個別校準嘅需要或者你產品中顯示屏亮度不均勻嘅風險。
11. 實用設計同使用例子
例子1:基於微控制器嘅單數字顯示。一個簡單嘅設計使用一個有8個I/O引腳嘅微控制器(例如Arduino)。七個引腳配置為輸出,通過220Ω電阻連接到劃陽極(A-G)(對於5V電源:(5V-2.6V)/0.011A ≈ 220Ω)。一個引腳配置為輸出,連接到共陰極,設為LOW以開啟數字。如果需要,小數點(DP)可以由第八個引腳控制。微控制器可以通過將相應嘅劃引腳設為HIGH嚟顯示數字0-9。
例子2:多工掃描四位數時鐘顯示。可以用四個LTS-2301AJD數字嚟顯示小時同分鐘(例如12:45)。呢個需要7條劃線(A-G)加小數點線,同4條數字控制線(每條連接到一個顯示屏嘅共陰極)。微控制器使用定時器中斷以高頻率(例如100Hz)刷新顯示。喺每個中斷週期,佢關閉所有數字嘅陰極,設定下一個數字嘅劃圖案,然後開啟該數字嘅陰極。呢個過程發生得咁快,以至於人眼會感知所有數字都係持續亮著嘅。
12. 技術原理介紹
LTS-2301AJD基於發光二極管(LED)技術。LED係一種半導體p-n結二極管。當施加正向電壓時,來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入到結區域。當呢啲電荷載流子復合時,佢哋會以光子(光)嘅形式釋放能量。所用嘅特定材料AlInGaP決定咗半導體嘅帶隙能量,進而決定咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係超紅光。七劃排列係七個矩形LED(劃)嘅標準化圖案,可以單獨點亮以形成數字0-9同部分字母。共陰極配置意味住所有LED劃嘅負極(陰極)內部連接至一個或多個引腳,簡化咗微控制器將電流吸收到地嘅電路設計。
13. 技術趨勢同發展
雖然像LTS-2301AJD咁樣嘅分立式七劃顯示屏對於特定應用仍然相關,但顯示技術嘅更廣泛趨勢值得注意。普遍趨勢係轉向集成顯示模組(LCD、OLED、TFT),佢哋喺相似或更細小嘅外形尺寸下提供字母數字同圖形功能。不過,LED劃顯示屏喺極端環境(寬溫度範圍、高亮度)同簡單、低成本數字讀數方面仍然保持優勢。底層嘅LED技術持續進步,像InGaN(用於藍/綠/白光)同改進嘅AlInGaP等材料提供越來越高嘅效率同更長壽命。此外,所有電子產品對小型化同更低功耗嘅推動,支持喺需要其特定優勢嘅地方繼續使用高效、直視式LED指示器同顯示屏。
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。 |