目錄
1. 產品概覽
LTS-6775JD係一款高性能、單數碼、七劃顯示模組,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嘅LED劃段,視覺上顯示數字0至9同埋一個小數點。呢款裝置喺各種電子儀器同消費電子產品中,以可靠同清晰見稱。
顯示屏採用先進嘅磷化鋁銦鎵(AlInGaP)半導體技術製造發光元件。呢種材料系統專為產生高效率嘅紅光同超紅光而揀選。晶片製造喺非透明嘅砷化鎵(GaAs)基板上,有助於減少內部光散射同反射,從而提升對比度。視覺呈現方面,採用灰色面板配白色劃段標記,為發出嘅紅光提供絕佳背景,從而增強整體可讀性同美觀度。
1.1 核心優勢同目標市場
LTS-6775JD提供多項獨特優勢,令佢適合多種應用。其主要特點包括0.56吋(14.22毫米)嘅數碼高度,喺尺寸同可見度之間取得良好平衡。劃段設計連續且均勻,確保點亮時外觀一致專業。裝置操作所需功耗低,有助於節能系統設計。佢提供高亮度同高對比度輸出,對於喺唔同環境光線條件下保持可讀性至關重要。此外,佢仲有寬闊視角,允許從顯示表面唔同位置清晰睇到顯示信息。
呢啲特點嘅結合,令LTS-6775JD成為整合到各種電子產品嘅理想選擇。其目標市場包括但不限於:測試同測量設備(例如萬用錶、頻率計)、工業控制面板、汽車儀錶板顯示、消費電器(例如微波爐、數碼鐘)以及需要清晰可靠數字指示嘅醫療設備。LED嘅固態可靠性確保咗長久嘅操作壽命同極低維護需求。
2. 技術參數:深入客觀解讀
LTS-6775JD嘅性能由一系列精確嘅電氣同光學參數定義。理解呢啲規格對於正確電路設計同確保最佳顯示性能至關重要。
2.1 光度學同光學特性
光學性能係顯示功能嘅核心。關鍵參數係平均發光強度(Iv),喺正向電流(IF)為1 mA時驅動,最小指定為320 µcd,典型值為700 µcd,並無指定最大值。此測量使用近似於明視覺(CIE)人眼響應曲線嘅傳感器同濾波器進行,確保數值與感知亮度相關。高典型強度確保良好可見度。
顏色特性由波長定義。峰值發射波長(λp)典型為650納米(nm),將輸出置於光譜嘅超紅光區域。主波長(λd)指定為639 nm。峰值波長同主波長之間嘅差異對於LED係正常嘅,與發射光譜嘅形狀有關。譜線半寬(Δλ)為20 nm,表示光譜純度或圍繞峰值發射嘅波長範圍。劃段之間嘅發光輸出存在一定程度嘅差異係預期嘅;呢個由發光強度匹配比(IV-m)量化,指定最大值為2:1。即係話,喺相同驅動條件下,最光嘅劃段亮度唔會超過最暗劃段嘅兩倍,確保均勻性。
2.2 電氣參數
電氣特性定義咗顯示屏同驅動電路之間嘅介面。每劃段嘅正向電壓(VF)典型為2.1伏特,當施加10 mA正向電流(IF)時,最大為2.6伏特。呢個電壓相對較低,簡化咗電源設計。每劃段嘅反向電流(IR)喺施加5 V反向電壓(VR)時,最大指定為100 µA,表示LED反向偏置時嘅洩漏水平。
2.3 絕對最大額定值同熱考慮
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。每劃段最大功耗為70 mW。每劃段峰值正向電流為90 mA,但呢個只允許喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1 ms脈衝寬度)以管理熱量。每劃段連續正向電流從25°C時嘅25 mA降額到100°C時嘅0 mA,線性降額因子為0.33 mA/°C。呢個降額對於可靠性至關重要,因為佢防止結溫超過安全限制。每劃段最大反向電壓為5 V。器件額定工作溫度範圍為-35°C至+85°C,儲存溫度範圍相同。焊接溫度喺安裝平面下方1.6 mm處測量,唔可以超過260°C超過3秒,以防止組裝期間損壞。
3. 分級系統說明
提供嘅規格書指出器件按發光強度分類。呢個意味住基於測量光輸出嘅分級或篩選過程。喺典型LED製造中,生產批次嘅器件會根據關鍵參數(如發光強度、正向電壓,有時仲有主波長)進行測試並分入唔同嘅級別。雖然呢份文件無詳細說明具體嘅級別代碼或範圍,但呢種做法確保客戶可以為特定應用選擇性能一致嘅部件。對於LTS-6775JD,主要分級標準似乎係發光強度,保證咗電氣/光學特性表中指定嘅最低亮度水平。
4. 性能曲線分析
雖然具體圖表無喺文本中複製,但規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線。呢啲曲線對於詳細設計工作至關重要。通常,呢類規格書會包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流(I-V曲線):呢個圖表顯示光輸出如何隨驅動電流增加。通常係非線性嘅,效率喺極高電流下會因熱效應而下降。
- 正向電壓 vs. 正向電流:呢個顯示二極管嘅I-V特性,對於設計限流電路至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:呢條曲線演示咗光輸出如何隨環境(以及因此結)溫度升高而下降。理解呢個降額對於喺高溫環境中運行嘅應用至關重要。
- 光譜分佈:一個顯示喺唔同波長上發射光嘅相對強度嘅圖,以650 nm峰值為中心,寬度由20 nm半寬規格定義。
設計師應參考呢啲曲線,以優化驅動電流來達到所需亮度,同時保持效率同壽命,並考慮喺預期工作溫度範圍內嘅性能變化。
5. 機械同封裝信息
LTS-6775JD採用標準LED顯示封裝。封裝尺寸圖提供咗PCB佔位設計同外殼整合嘅關鍵物理尺寸。所有尺寸均以毫米提供,標準公差為±0.25 mm,除非另有說明。關鍵尺寸包括封裝嘅總高度、寬度同深度,引腳之間嘅間距,面板上數碼嘅直徑同位置,以及距安裝平面嘅距離。準確解讀呢個圖紙對於創建正確嘅PCB佈局同確保顯示屏喺最終產品組裝中合適安裝係必要嘅。
5.1 腳位配置同極性識別
器件採用10腳配置(腳位10標記為無連接)。佢配置為一個共陽極顯示屏。即係話,多個LED劃段嘅陽極(正極)喺內部連接埋一齊。喺呢個特定器件中,內部電路圖同腳位連接表顯示咗七個劃段(A、B、C、D、E、F、G)、小數點(DP)同正負號嘅陽極同陰極係點樣排列嘅。共陽極節點連接至腳位2、4、7同8,用於唔同嘅劃段組。各個劃段陰極連接至其相應腳位。要點亮一個劃段,必須將其對應嘅陰極腳位驅動為低電平(接地或連接至電流吸收端),同時將適當嘅共陽極腳位驅動為高電平(透過限流電阻連接至正電源)。腳位表係設計驅動電路嘅最終參考。
6. 焊接同組裝指引
組裝期間嘅正確處理對於可靠性至關重要。提供嘅關鍵指引係針對焊接過程:最大允許焊接溫度為260°C,並且呢個溫度唔可以施加超過3秒。此測量喺器件喺PCB上安裝平面下方1.6 mm(1/16吋)處進行。呢個規格旨在防止對LED晶片、內部鍵合線同塑料封裝材料造成熱損壞。對於波峰焊或回流焊,必須控制整個熱曲線(預熱、保溫、回流、冷卻)以保持喺呢啲限制內。使用烙鐵進行手工焊接需要小心技術,以避免局部過熱。儲存溫度範圍為-35°C至+85°C;器件喺使用前應存放喺乾燥、防靜電嘅環境中。
7. 應用建議7.1 典型應用電路
LTS-6775JD作為共陽極顯示屏,通常由微控制器或專用顯示驅動IC(如BCD至7劃解碼器/驅動器)驅動。共陽極腳位連接至正電源軌(Vcc),如果唔使用多工掃描,每個腳位都透過一個限流電阻連接。如果多工掃描多個數碼,共陽極由電晶體切換。每個劃段嘅陰極腳位連接至驅動器輸出端,該輸出端將電流吸收至地。限流電阻嘅值使用公式計算:R = (Vcc - VF) / IF,其中VF係劃段嘅正向電壓(為最壞情況設計使用最大值,例如2.6V),IF係所需正向電流(例如,典型亮度為10 mA)。對於5V電源:R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240歐姆。標準220或270歐姆電阻會係合適嘅。
7.2 設計考慮同注意事項
- 電流限制:務必使用外部限流電阻。直接從電壓源或微控制器腳位驅動LED而無電阻會導致過大電流,引致立即失效或顯著縮短壽命。
- 多工掃描:為咗用更少I/O腳位控制多個數碼,會使用多工掃描。呢個涉及快速循環供電至每個數碼嘅共陽極,同時喺共享嘅陰極線上提供相應嘅劃段數據。視覺暫留效應令所有數碼看起來同時點亮。短暫開啟時間內嘅峰值電流可以高於直流額定值,但考慮佔空比,平均電流唔可以超過連續正向電流額定值。
- 視角:寬闊視角有好處,但為咗最佳可讀性,顯示屏應定向,使主要觀看方向大致垂直於其面板。
- ESD防護:雖然無明確說明,但LED對靜電放電(ESD)敏感。組裝期間應遵守標準ESD處理預防措施。
8. 技術比較同區分
同舊技術(如白熾燈或真空熒光顯示屏(VFD))相比,LTS-6775JD提供顯著優勢:更低功耗、更高可靠性(無燈絲燒毀)、更快響應時間同更好抗震/抗振動性能。喺LED顯示屏領域內,使用AlInGaP技術實現超紅光,相比舊式GaAsP或GaP紅光LED,提供更高效率同可能更好嘅顏色穩定性(隨時間同溫度變化)。0.56吋數碼高度將其置於常見尺寸類別,主要喺亮度(發光強度)、正向電壓(影響電源設計)、視角同整體封裝質量/可靠性等規格上同其他類似顯示屏競爭。
9. 常見問題(基於技術參數)
問:加號同減號陰極(腳位9同1)有咩用?
答:呢啲係用於顯示+或-符號嘅專用LED劃段,通常用於指示極性(例如,電壓錶讀數)或數值嘅正負號。佢哋獨立於主數碼劃段控制。
問:我可以用3.3V微控制器系統驅動呢個顯示屏嗎?
答:可以,但你必須重新計算限流電阻。使用典型VF 2.1V同目標IF 10 mA:R = (3.3V - 2.1V) / 0.01A = 120歐姆。較低嘅電源電壓提供較少餘量,因此亮度一致性可能對VF變化更敏感。
問:最大連續電流喺25°C時為25 mA。我可以喺20 mA下運行以獲得更高亮度嗎?
答:雖然可能,但喺接近絕對最大額定值下運行會減少設計餘量,並可能影響長期可靠性,特別係如果環境溫度高。通常更好嘅做法係喺典型測試條件10 mA或以下運行,以平衡亮度、效率同壽命。
問:共陽極對我嘅電路設計意味住咩?
答:即係話你向共陽極腳位提供電壓,並從劃段腳位吸收電流來點亮佢哋。你嘅驅動電路(微控制器、驅動IC)必須配置為吸收電流(提供低邏輯電平或接地連接)來啟動一個劃段。
10. 操作原理
LTS-6775JD背後嘅基本原理係半導體p-n結中嘅電致發光,特別係使用AlInGaP材料。當施加超過二極管導通電壓(約2.1V)嘅正向電壓時,來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅電洞被注入活性區域,喺度佢哋復合。喺AlInGaP呢類直接帶隙半導體中,呢種復合事件嘅相當一部分以光子(光)形式釋放能量。AlInGaP層嘅特定成分決定帶隙能量,進而決定發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下,係大約650 nm嘅超紅光。七個劃段(A-G)同小數點中嘅每一個都係一個獨立嘅LED或一組LED晶片,根據電路圖內部連接。透過選擇性地向呢啲獨立劃段供電,就形成咗特定數字(0-9)或字符嘅圖案。
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。 |