LTS-4730AJD 0.4吋超紅光LED顯示屏規格書 - 字高10.16mm - 正向電壓2.6V - 功率70mW - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-4730AJD係一款緊湊型、單位數碼、七劃顯示屏模組，專為需要清晰數字讀數嘅應用而設計。佢嘅核心功能係透過獨立可尋址嘅LED劃段，以視覺方式顯示數字0-9同部分字母。呢款器件採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，特別係超紅光顏色，相比標準紅光LED，喺特定照明條件下具有更佳嘅可見度同效率優勢。

呢款元件嘅主要市場包括工業控制面板、儀器儀表、測試同測量設備、消費電器，以及任何需要簡單、可靠同低功耗數字指示器嘅嵌入式系統。佢嘅設計優先考慮喺唔同操作環境下嘅可讀性同使用壽命。

1.1 核心優勢同特性

規格書強調咗幾個定義產品價值主張嘅關鍵特性：

• 數字高度：具有0.4吋（10.16毫米）字符高度，為面板安裝應用提供咗尺寸同可讀性之間嘅良好平衡。
• 光學品質：提供連續均勻嘅劃段、出色嘅字符外觀、高亮度、高對比度同寬視角。呢啲屬性確保顯示嘅數字從唔同角度睇都清晰易讀。
• 效率同可靠性：專為低功耗需求而設計，並提供固態可靠性，即係冇活動部件，同埋對衝擊同振動具有高抵抗力。
• 一致性：發光強度經過分類（分Bin），允許設計師為多位數顯示屏選擇亮度匹配嘅元件，確保外觀均勻。
• 美觀：器件具有灰色面同白色劃段，當LED熄滅時增強對比度，並提供中性、專業嘅外觀。

2. 技術規格深入分析

呢部分對規格書中定義嘅關鍵參數進行客觀分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。佢哋唔係正常操作條件。

• 每劃段功耗：70 mW。呢係每個獨立LED劃段可以持續處理嘅最大功率。
• 每劃段峰值正向電流：90 mA，但僅適用於脈衝條件（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。呢個對於多工或短暫過驅動以增加亮度好有用。
• 每劃段連續正向電流：25°C時為25 mA。呢個電流喺25°C以上會以0.33 mA/°C嘅速率線性遞減。例如，喺85°C時，最大允許連續電流大約為：25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 5.2 mA。呢個遞減對於熱管理至關重要。
• 每劃段反向電壓：5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會損壞LED結。
• 操作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。器件額定用於工業溫度範圍。
• 焊接溫度：最高260°C，最多3秒，喺安裝平面下方1.6mm處測量。呢個係波峰焊或回流焊工藝嘅標準指引。

2.2 電氣同光學特性（喺T_A=25°C時）

呢啲係喺指定測試條件下嘅典型性能參數。

• 平均發光強度（I_V）：正向電流（I_F）為1 mA時，200-650 µcd（微坎德拉）。寬範圍表示分Bin過程；設計師可以指定最小強度。
• 峰值發射波長（λ_p）：650 nm（納米）。呢個係LED發射最多光功率嘅波長，定義咗佢嘅超紅光顏色。
• 譜線半寬（Δλ）：20 nm。呢個參數描述咗發射光嘅光譜純度或帶寬。20 nm嘅值對於AlInGaP紅光LED係典型嘅。
• 主波長（λ_d）：639 nm。呢個係人眼感知嘅單一波長，可能同峰值波長略有唔同。
• 每劃段正向電壓（V_F）：I_F=20 mA時，2.1V（最小），2.6V（典型）。呢個對於設計限流電路至關重要。電源設計中必須考慮每個劃段上嘅壓降。
• 每劃段反向電流（I_R）：V_R=5V時，100 µA（最大）。呢個係LED反向偏壓時嘅小漏電流。
• 發光強度匹配比（I_V-m）：2:1（最大）。呢個指定咗單一器件內最亮同最暗劃段之間嘅最大允許比率，確保視覺均勻性。

3. 分Bin系統解釋

規格書明確指出器件係按發光強度分類。呢個係指製造後嘅分Bin或分類過程。

• 發光強度分Bin：由於半導體製造過程嘅自然變化，LED會根據喺標準電流（例如1mA）下測量到嘅光輸出進行測試並分類到唔同嘅Bin。LTS-4730AJD提供最小強度200 µcd，典型值高達650 µcd。對於需要跨多個數字保持亮度一致嘅應用，指定來自相同或相鄰強度Bin嘅部件至關重要。
• 波長/顏色分Bin：雖然冇用多個代碼詳細說明，但超紅光嘅規格同給定嘅主/峰值波長（639nm，650nm）意味著嚴格控制嘅色點。對於呢款產品，主要分Bin似乎集中喺發光強度上。

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，但我哋可以推斷佢哋嘅標準內容同重要性。

• 相對發光強度 vs. 正向電流（I-V曲線）：呢個圖表會顯示光輸出如何隨正向電流增加而增加。通常係非線性嘅，由於發熱，喺非常高電流時效率會下降。20mA測試點係一個常見嘅操作條件。
• 正向電壓 vs. 正向電流：呢條曲線顯示咗LED結嘅電壓同電流之間嘅關係。本質上係指數性嘅。指定嘅V_F喺20mA時為2.6V，係呢條曲線上嘅一個點。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：LED光輸出會隨結溫升高而降低。呢條曲線對於理解喺高溫環境中嘅性能至關重要，並且同電流遞減規格一致。
• 光譜分佈：相對強度 vs. 波長嘅圖表，顯示喺650nm處嘅峰值同20nm半寬，確認超紅光顏色特性。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸同圖紙

器件具有標準通孔DIP（雙列直插式封裝）佔位面積。尺寸圖提供咗PCB（印刷電路板）佈局所需嘅所有關鍵測量，包括：

• 總高度、寬度同深度。
• 腳位間距（例如，典型嘅標準0.1吋 / 2.54mm行距）。
• 數字窗口位置同大小。
• 安裝平面同引腳尺寸。
• 除非另有說明，公差指定為±0.25 mm，呢個對於呢類元件係標準嘅。

5.2 腳位連接同內部電路圖

顯示屏採用共陽極配置。內部電路圖顯示劃段係獨立嘅LED。腳位定義表對於正確接線至關重要：

• 共陽極腳位：腳位1同3連接埋一齊，作為劃段G、H同J（右側垂直劃段同中間水平劃段）嘅陽極。腳位14係劃段B、C同小數點（D.P.）嘅陽極。
• 陰極腳位：腳位7（H & J）、8（G）、9（D.P.）、10（C）同11（B）係個別劃段或劃段對嘅陰極。要點亮一個劃段，必須將其對應嘅陰極連接到較低電壓（地），同時通過限流電阻向相關嘅共陽極提供正電壓。
• 無連接腳位：腳位2、4、5、6、12同13標記為NO PIN或NO CONNECTION，意思係佢哋物理上存在以提供機械穩定性，但冇電氣功能。

6. 焊接同組裝指引

提供嘅關鍵指引係焊接溫度規格：最高260°C，最多3秒，喺安裝平面下方1.6mm處測量。呢個對於防止LED芯片、環氧樹脂透鏡同內部鍵合線受熱損壞至關重要。

• 工藝：呢個參數適用於波峰焊同回流焊工藝，但必須注意確保整個組裝溫度曲線保持喺限制範圍內。
• 手動焊接：如果需要手動焊接，應使用溫控烙鐵，並盡量減少同引腳嘅接觸時間。
• 儲存：雖然冇指定，但應遵守標準ESD（靜電放電）預防措施。建議將元件儲存喺防靜電袋中，放喺陰涼乾燥嘅環境。

7. 應用建議

7.1 典型應用電路

驅動像LTS-4730AJD咁樣嘅共陽極七劃顯示屏，通常涉及使用微控制器或專用顯示驅動IC（例如，帶限流電阻嘅74HC595移位寄存器，或MAX7219）。電路必須：

1. 向共陽極腳位（1/3同14）提供正電壓。
2. 通過限流電阻將個別陰極腳位嘅電流引導到地。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_supply- V_F) / I_F。對於5V電源，目標I_F為10mA，V_F=2.6V：R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω。

7.2 設計考慮因素

• 限流：始終為每個劃段或共陰極線路使用外部限流電阻。依賴微控制器腳位嘅電流限制唔安全亦唔可靠。
• 多工：對於多位數顯示屏，會使用多工技術，即係數字快速逐個點亮。峰值電流額定值（1/10佔空比下90mA）允許短暫嘅更高電流，以補償降低嘅佔空比，保持感知亮度。
• 視角：寬視角有好處，但要考慮最終外殼。灰色面提供良好嘅熄滅狀態對比度。
• 熱管理：喺高溫環境中遵守電流遞減曲線。如果使用多個顯示屏，請確保足夠通風。

8. 技術比較同區分

LTS-4730AJD嘅主要區別在於佢使用AlInGaP技術同超紅光 color.

• 對比標準GaAsP/GaP紅光LED：AlInGaP LED通常提供更高效率、更好亮度，以及隨溫度同驅動電流變化更穩定嘅波長。超紅光（650nm）比標準紅光（~630nm）更深、更飽和，對於某些指示器或喺高環境光條件下可能具有優勢。
• 對比更大/更細顯示屏：0.4吋數字係一個常見尺寸，提供良好嘅折衷方案。更細嘅數字節省空間，但喺遠處更難閱讀；更大嘅數字更可見，但消耗更多面板面積同功率。
• 對比低效率顯示屏：低功耗需求同高亮度表明良好嘅發光效率，使其適合電池供電設備或關注發熱嘅應用。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：峰值波長（650nm）同主波長（639nm）有咩唔同？
答：峰值波長係光譜輸出嘅物理峰值。主波長係人眼感知為顏色嘅單一波長，根據完整光譜計算得出。兩者都用於指定顏色，主波長通常對於視覺應用更相關。

問：我可以直接從5V微控制器腳位驅動呢個顯示屏嗎？
答：唔可以。你必須為每個劃段陰極串聯一個限流電阻。設置為低電平輸出嘅微控制器腳位可以吸收電流，但電阻係必須嘅，以設定正確電流並保護LED同微控制器。

問：最大連續電流係25mA，但V_F嘅測試條件係20mA。我設計時應該用邊個？
答：20mA係一個標準測試條件同常見、可靠嘅操作點，提供良好亮度，同時遠低於25mA絕對最大值，留有安全餘量。你可以根據亮度同功率需求設計為10-20mA。

問：按發光強度分類對我嘅訂單意味住咩？
答：意思係LED生產後按亮度分類。訂購時，你可能可以指定一個最小發光強度Bin（例如，400 µcd min），以確保你項目中所有顯示屏具有相似亮度。請諮詢分銷商或製造商以獲取可用嘅Bin代碼。

10. 實際使用案例示例

場景：設計一個簡單嘅數字電壓表讀數。
帶有模擬-數字轉換器（ADC）嘅微控制器測量電壓。韌體將呢個值轉換為十進制數字。要喺LTS-4730AJD上顯示，微控制器會：

1. 使用查找表確定每個數字0-9需要點亮邊啲劃段（a-g，dp）。
2. 如果使用多個數字，則採用多工程序。對於單個數字，佢會簡單地將正確嘅陰極腳位設置為低電平，同時通過晶體管開關保持共陽極腳位為高電平，並喺每個陰極線路上使用適當嘅限流電阻。
3. 超紅光顏色提供清晰可見度。如果電錶係便攜式，低功耗有好處。寬視角允許從側面睇到讀數。

11. 技術原理介紹

LTS-4730AJD基於AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料，生長喺非透明GaAs（砷化鎵）基板上。當正向電壓施加喺呢種材料嘅p-n結兩端時，電子同電洞復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，呢個直接對應於發射光嘅波長（顏色）。對於呢款器件，成分被調諧以產生光譜超紅光區域（~650nm）嘅光。非透明基板通過吸收雜散光有助於提高對比度。數字嘅每個劃段係一個獨立嘅LED芯片或芯片嘅一部分，內部連接到相應嘅腳位。

12. 技術趨勢

雖然七劃顯示屏仍然係基礎，但指示器技術嘅趨勢包括：

• 集成：向具有集成驅動IC（I2C，SPI接口）嘅顯示屏發展，以簡化微控制器設計並減少元件數量。
• 材料：LED材料（如InGaN（用於藍/綠/白光）同改進嘅AlInGaP）嘅持續發展，以實現更高效率同更寬色域。
• 外形尺寸：表面貼裝器件（SMD）封裝喺自動化組裝中嘅採用增加，儘管像呢款咁樣嘅通孔顯示屏對於原型製作、維修同某些工業應用仍然流行。
• 替代方案：對於更複雜嘅信息，OLED或TFT LCD模組變得越來越具有成本競爭力，但對於簡單、明亮、低功耗同高度可靠嘅數字讀數，像LTS-4730AJD咁樣嘅LED七劃顯示屏繼續係一個穩健且最佳嘅解決方案。