LTS-3403LJG LED顯示屏規格書 - 0.8吋數碼高度 - 綠色AlInGaP - 2.6V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-3403LJG係一款高性能、單數碼、七段顯示模組，專為各種電子應用中清晰嘅數碼讀數而設計。佢嘅主要功能係提供一個極易辨認嘅數碼字符輸出。呢款裝置嘅核心優勢在於佢採用咗磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體技術嚟製造LED晶片。呢種材料系統以喺綠至紅光譜範圍內產生高效率發光而聞名，相比舊有技術，提供更優越嘅亮度同顏色純度。顯示屏採用灰色面同白色段嘅設計，增強咗唔同光照條件下嘅對比度同可讀性。佢嘅低功耗同與標準集成電路嘅兼容性，令佢適合廣泛嘅目標市場，包括消費電子產品、工業儀器、測試同測量設備，以及需要可靠、低功耗數碼顯示嘅嵌入式系統。

2. 技術參數深入分析

2.1 光度學同光學特性

關鍵性能指標喺環境溫度（Ta）為25°C嘅標準測試條件下定義。平均發光強度（Iv）喺正向電流（IF）為1mA驅動時，規定最小值為320 µcd，典型值為900 µcd，並無規定最大值。呢個參數表示點亮段嘅感知亮度。光輸出係經過分類嘅，意味住裝置會根據測量到嘅發光強度進行分檔，確保生產批次嘅亮度水平一致。

顏色特性由波長定義。峰值發射波長（λp）喺IF=20mA時，典型值為571納米（nm），將發射光穩固地定位喺可見光譜嘅綠色區域。主波長（λd）典型值為572 nm，係一個描述感知顏色嘅密切相關指標。譜線半寬度（Δλ）典型值為15 nm，表示相對較窄嘅光譜帶寬，有助於產生純淨、飽和嘅綠色。發光強度係使用校準到CIE明視覺響應曲線嘅傳感器同濾光片進行測量，確保數值符合人類視覺感知。

2.2 電氣參數

電氣規格定義咗操作限制同條件。每段正向電壓（VF）喺IF=10mA時，典型值為2.6V，最大值為2.6V。呢個係設計限流電路嘅關鍵參數。每段反向電流（IR）當施加5V反向電壓（VR）時，最大值為100 µA，表示斷開狀態下嘅漏電流。

The絕對最大額定值設定咗安全操作嘅界限。每段最大連續正向電流為25 mA。從25°C開始，適用0.33 mA/°C嘅線性降額因子，意味住允許嘅連續電流會隨著環境溫度升高超過25°C而減少，以防止熱損壞。每段最大反向電壓為5V。超過呢啲額定值可能會對裝置造成永久性損壞。

2.3 熱特性

熱管理通過連續正向電流嘅降額規格體現。裝置嘅操作溫度範圍為-35°C至+85°C，儲存溫度範圍相同。焊接溫度額定值規定，喺波峰焊或回流焊過程中，裝置可以喺安裝平面下方1/16吋（約1.6mm）嘅位置承受260°C持續3秒。遵守呢個指引對於防止內部LED晶片同焊線損壞至關重要。

3. 分檔系統解釋

規格書明確指出裝置係根據發光強度分類。即係話，喺製造過程中，LED顯示屏會根據佢哋喺標準測試電流（根據Iv規格，通常為1mA）下測量到嘅光輸出進行測試同分揀，歸入唔同嘅檔位。呢個分檔過程確保終端用戶收到亮度水平一致嘅產品，對於多個數碼並排使用嘅應用嚟講至關重要，可以避免段亮度出現明顯差異。雖然文件無詳細說明具體嘅檔位代碼或範圍，但呢種做法保證咗最低性能水平（320 µcd），並將具有相似輸出特性嘅裝置歸類埋一齊。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線。雖然文本摘錄無提供具體圖表，但呢類曲線係LED文檔中嘅標準內容。通常包括：

• 正向電流（IF）對正向電壓（VF）曲線：呢個顯示電流同電壓之間嘅非線性關係，對於設計正確嘅驅動電路至關重要。膝點電壓通常喺所述嘅VF 2.05-2.6V左右。
• 發光強度（Iv）對正向電流（IF）曲線：呢個圖表說明光輸出如何隨驅動電流增加而增加。喺一定範圍內通常係線性嘅，但喺較高電流下會因熱力同效率限制而飽和。
• 發光強度對環境溫度曲線：呢個展示熱淬滅效應，即LED光輸出隨著結溫升高而減少。呢個加強咗電流降額規格嘅重要性。
• 光譜分佈曲線：相對強度對波長嘅圖表，顯示峰值約喺571nm同窄半寬度，確認純綠色光發射。

呢啲曲線為設計師提供咗對裝置喺非標準條件下行為嘅更深入理解，從而實現更穩健同優化嘅系統設計。

5. 機械同封裝信息

裝置提供詳細嘅封裝尺寸圖。所有尺寸均以毫米為單位指定，標準公差為±0.25mm，除非另有說明。呢個圖對於PCB（印刷電路板）佈局至關重要，確保佔位面積同禁區得到正確設計。顯示屏設計用於輕鬆安裝喺P.C.板或插座上，意味住佢具有適合通孔焊接或插入兼容插座嘅引腳。物理描述指出灰色面同白色段，呢個係影響美觀同可讀性嘅關鍵機械特徵。

6. 引腳連接同內部電路

LTS-3403LJG係一款共陰極類型顯示屏。即係話，所有LED段嘅陰極（負極）喺內部連接埋一齊，並引出到公共引腳，而每個段嘅陽極（正極）則有自己專用嘅引腳。引腳連接表列出17個引腳，其中幾個標記為"NO PIN"（估計係未使用或僅機械存在）。有效引腳控制段A至G、兩個小數點（左同右小數點，L.D.P同R.D.P）以及五個共陰極連接（引腳4、6、12、17，以及由共陰極描述暗示嘅一個）。內部電路圖會以視覺方式表示呢種共陰極架構，顯示多個陰極引腳如何喺內部連接埋一齊以分配電流，並可能幫助散熱。

7. 焊接同組裝指引

提供嘅主要指引係焊接溫度規格：喺安裝平面下方1/16吋處，260°C持續3秒。呢個係通孔元件波峰焊或回流焊嘅標準JEDEC規範。設計師必須確保佢哋嘅組裝過程符合呢個限制，以避免熱衝擊，熱衝擊可能會導致環氧樹脂封裝破裂或損壞半導體晶粒。一般處理應遵循半導體器件嘅標準ESD（靜電放電）預防措施。儲存條件由-35°C至+85°C嘅儲存溫度範圍定義。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

呢款顯示屏非常適合任何需要單個、高度可見數碼嘅應用。常見用途包括：用於電壓、電流或溫度嘅面板儀表；數碼鐘同計時器；記分牌單元；生產計數器；電器或工業設備上嘅狀態指示代碼；以及作為系統中較大多數碼顯示屏嘅一部分，其中數碼係多路復用嘅。

8.2 設計考慮因素

• 限流：務必為每個段陽極使用串聯限流電阻。電阻值根據電源電壓（Vcc）、LED正向電壓（VF，為可靠性起見使用最大值2.6V）同所需正向電流（IF，保持低於25mA連續）計算。公式：R = (Vcc - VF) / IF。
• 驅動電路：作為共陰極顯示屏，陰極通常接地或由驅動IC（如7段解碼器/驅動器或配置為灌電流嘅微控制器GPIO引腳）切換到地。陽極通過限流電阻被驅動至高電平。
• 多路復用：對於使用類似顯示屏嘅多數碼系統，多路復用係一種常見技術，可以用較少I/O引腳控制多個段。呢個涉及快速循環供電到每個數碼嘅共陰極，同時喺共享嘅陽極線上呈現相應嘅段數據。LTS-3403LJG嘅低功耗同兼容性使其適合多路復用應用。
• 視角：規格書聲稱具有寬視角，應喺機械圖中驗證或根據特定應用需求確認。

9. 技術比較同區分

LTS-3403LJG嘅關鍵區別在於佢使用AlInGaP技術同其特定嘅0.8吋數碼高度。相比舊有技術，如標準GaP或GaAsP LED，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同電流下實現更亮嘅顯示，或喺較低功率下實現相似亮度。0.8吋（20.32mm）高度係標準尺寸，喺可見性同電路板空間使用之間提供良好平衡。灰色面/白色段設計相比全黑或全綠封裝提高咗對比度。其共陰極配置係最常見嘅，並得到驅動IC同微控制器庫嘅廣泛支持。

10. 常見問題（FAQ）

問：有多個共陰極引腳（例如引腳4、6、12、17）嘅目的係咩？

答：多個陰極引腳有助於分配所有點亮段嘅總回流電流，降低任何單個引腳同PCB走線中嘅電流密度。呢個提高咗可靠性，並可能有助於LED晶片散熱。佢哋喺內部連接，所以電氣上佢哋係同一個節點。

問：我可以直接用5V微控制器引腳驅動呢個顯示屏嗎？

答：唔可以。你必須始終為每個段串聯一個限流電阻。將5V電源直接連接到陽極（陰極接地）會試圖抽取非常大嘅電流，可能會損壞LED段同微控制器引腳。

問："發光強度匹配比（IV-m）為2:1"係咩意思？

答：呢個規定咗喺相同條件（IF=1mA）下測量時，單個裝置內最亮段同最暗段之間嘅最大允許比率。2:1嘅比率意味住最亮段嘅亮度唔會超過最暗段嘅兩倍，確保整個數碼嘅均勻性。

問：我點樣計算合適嘅限流電阻？

答：使用歐姆定律：R = (Vsupply - VF) / IF。例如，使用5V電源（Vsupply）、最大VF為2.6V同所需IF為10mA（0.01A）：R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240歐姆。標準220或270歐姆電阻會適合。

11. 設計同使用案例研究

考慮設計一個顯示0-9.9V嘅簡單數碼電壓表。系統使用帶有模擬-數碼轉換器（ADC）嘅微控制器嚟測量電壓。微控制器嘅韌體讀取ADC，將值轉換為兩個BCD（二進制編碼十進制）數碼，並以多路復用配置驅動兩個LTS-3403LJG顯示屏。一個顯示屏顯示十位（0-9），另一個顯示個位同小數點。每個顯示屏嘅共陰極連接到配置為開漏/低輸出灌電流嘅獨立微控制器引腳。七個段陽極（A-G）同右小數點陽極通過獨立嘅220歐姆限流電阻連接到其他微控制器引腳，由兩個顯示屏共享。韌體快速切換邊個顯示屏嘅陰極接地，同時輸出該特定數碼嘅段圖案。呢種方法僅使用8個引腳用於段 + 2個引腳用於數碼控制 = 10個I/O引腳，而唔係靜態驅動所需嘅16+個引腳。AlInGaP技術確保讀數即使喺光線充足嘅環境中亦明亮清晰。

12. 技術原理介紹

LTS-3403LJG基於磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體技術。呢個係一種III-V族化合物半導體，其中帶隙能量——價帶同導帶之間嘅能量差——可以通過調整鋁、銦、鎵同磷嘅比例嚟調節。對於綠色發射，帶隙被設計為約2.2-2.3電子伏特（eV）。當施加超過二極管導通電壓嘅正向電壓時，電子同電洞被注入到有源區，喺度佢哋復合。呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。發射光子嘅波長（λ）與帶隙能量（Eg）成反比，如方程λ = hc/Eg所述（其中h係普朗克常數，c係光速）。特定成分產生波長約為571-572 nm嘅光子，人眼感知為綠光。不透明嘅GaAs襯底會吸收部分發射光，但設計同材料仍然產生高效率同亮度。

13. 技術趨勢

七段顯示屏嘅演變反映咗LED技術嘅進步。早期顯示屏使用GaAsP或GaP，效率同顏色範圍有限。1990年代引入嘅AlInGaP代表咗一個重大飛躍，喺紅-橙-黃-綠光譜中提供高效率同出色嘅顏色飽和度。對於純綠同藍色，氮化銦鎵（InGaN）技術後來成為主導，而家亦係白光LED嘅標準。數碼顯示屏嘅當前趨勢包括：轉向表面貼裝器件（SMD）封裝以實現自動化組裝，儘管通孔類型（如呢款）仍然喺原型製作同某些行業中流行；驅動IC同控制器直接集成到顯示模組中（智能顯示屏）；使用更高密度矩陣用於字母數字同點陣顯示屏，喺許多應用中取代簡單嘅七段單元；以及持續關注提高效率（流明每瓦）同降低工作電壓以滿足節能法規同電池壽命需求。雖然存在更新嘅技術，但基於AlInGaP嘅顯示屏（如LTS-3403LJG）仍然係單色綠色數碼指示嘅一種成本效益高且高度可靠嘅解決方案，喺度佢哋嘅特定性能特性係最佳嘅。