LTS-10804JD-02J LED顯示屏規格書 - 1.0吋數碼高度 - 超紅光 (650nm) - 25mA正向電流 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-10804JD-02J係一款單位數七段字母數字顯示屏，專為需要清晰、高可見度數字讀數嘅應用而設計。佢嘅主要功能係將電信號轉換成可見嘅數字字符（0-9）同部分字母。呢款器件採用先進嘅鋁銦鎵磷（AlInGaP）半導體技術，喺砷化鎵（GaAs）基板上生長，以產生其標誌性嘅超紅光發射。相比舊式LED材料，呢種技術喺效率同發光強度方面具有優勢。顯示屏配備灰色面板同白色段擴散器，提供高對比度，確保喺各種照明條件下都有最佳可讀性。佢被歸類為低電流器件，因此非常適合用於電池供電或對功耗敏感嘅應用，呢啲應用中最小化能耗至關重要。

1.1 核心功能同優勢

呢款顯示屏包含多個定義其性能同應用範圍嘅關鍵功能：

• 1.0吋（25.4毫米）數碼高度：呢個大字符尺寸確保遠距離都有極佳嘅可見度，非常適合面板儀錶、儀器同工業控制顯示器。
• 連續均勻段：段嘅設計令光線能夠喺其整個表面均勻發射，消除熱點，營造專業、一致嘅外觀。
• 低功耗要求：每段嘅典型正向電流為20mA，功耗極低，可以延長便攜式設備嘅電池壽命。
• 高亮度同高對比度：明亮嘅AlInGaP LED同灰色面板/白色段設計相結合，提供卓越嘅亮度同對比度，確保喺昏暗同明亮環境中都有清晰可讀性。
• 寬視角：光學設計允許從廣泛角度清晰識別字符，增強可用性。
• 按發光強度分類：器件經過分選或測試，以確保一致嘅光輸出水平，呢點對於需要使用多個顯示屏且要求均勻性嘅應用至關重要。
• 無鉛封裝（符合RoHS指令）：結構符合有害物質限制指令，適合用於喺有嚴格環保法規嘅市場銷售嘅產品中。

1.2 器件識別同配置

零件編號LTS-10804JD-02J提供有關器件嘅具體信息。佢表示共陽極配置，即所有LED段嘅陽極內部連接並引出到公共腳位。呢種配置簡化咗多位數顯示屏中嘅多路復用。"Rt. Hand Decimal"表示包含右側小數點（DP）段。使用AlInGaP超紅光芯片會產生約639nm嘅主波長，位於可見光譜嘅深紅色部分。

2. 技術參數：深入客觀解讀

本節根據規格書，對器件嘅電氣同光學特性進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久性損壞。佢哋唔適用於正常操作。

• 每段功耗：70 mW。超過呢個限制會導致過熱並加速LED芯片嘅退化。
• 每段峰值正向電流：90 mA，但僅適用於脈衝條件（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。呢個額定值與短暫、高強度閃爍應用相關。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。當環境溫度（Ta）高於25°C時，呢個電流會以0.33 mA/°C嘅線性速率降額。例如，喺85°C時，最大允許連續電流約為：25 mA - [0.33 mA/°C * (85°C - 25°C)] = 5.2 mA。
• 每段反向電壓：5 V。施加高於此值嘅反向偏壓可能會導致結擊穿。
• 工作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。器件可以承受呢啲極端溫度而唔會造成永久損壞，儘管喺溫度極端情況下嘅性能會超出指定嘅典型參數範圍。

2.2 電氣同光學特性（Ta=25°C）

呢啲參數定義咗器件喺正常工作條件下嘅性能。

• 平均發光強度（Iv）：IF=1mA時為2000-3300 ucd（微坎德拉）。呢個係人眼感知亮度嘅度量。寬範圍表示典型嘅分佈；如需精確匹配，請查閱分選信息。
• 峰值發射波長（λp）：650 nm。呢個係光譜功率輸出最高嘅波長。
• 主波長（λd）：639 nm。呢個係人眼感知到嘅單一波長，最能匹配發射光嘅顏色，即深沉、飽和嘅紅色。
• 譜線半寬度（Δλ）：20 nm。呢個表示光譜純度；寬度越窄，輸出越單色（顏色越純）。
• 每芯片正向電壓（VF）：IF=20mA時為2.10V至2.60V。呢個係LED工作時嘅壓降。電路設計必須考慮呢個範圍，以確保一致嘅電流驅動。
• 每段反向電流（IR）：VR=5V時最大100 µA。呢個係僅用於測試嘅漏電流規格；器件唔適用於連續反向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：相似光區域內嘅段最大為2:1。即係話，喺相同條件下，最暗嘅段嘅亮度唔會低於最亮段嘅一半，確保字符均勻性。
• 串擾：規格係小於2.50%。呢個係指本應熄滅嘅段發出唔需要嘅光，由相鄰通電段嘅電氣或光學泄漏引起。

3. 機械同封裝信息

3.1 封裝尺寸同公差

顯示屏嘅物理外形對於PCB佈局同機械集成至關重要。規格書中嘅關鍵尺寸註釋包括：

• 除非另有說明，所有主要尺寸嘅公差為±0.25mm。
• 腳尖偏移公差為±0.4 mm，PCB孔位佈置時必須考慮呢一點。
• 建議用於腳位嘅PCB孔直徑為1.40 mm，以確保焊接時有適當嘅配合。
• 定義咗視覺缺陷嘅質量控制標準：段上嘅異物（≤10密耳）、段材料中嘅氣泡（≤10密耳）、反射器彎曲（≤長度嘅1%）同表面油墨污染（≤20密耳）。

3.2 腳位連接同內部電路

器件採用14腳配置。內部電路圖顯示共陽極結構。腳位定義如下：

• 腳位4同11：共陽極（CA）。佢哋內部連接。
• 段陰極：腳位1（E）、腳位2（D）、腳位5（C）、腳位6（DP）、腳位8（B）、腳位9（A）、腳位12（F）、腳位14（G）。
• 無連接（NC）：腳位3、7、10、13。呢啲腳位物理上存在，但內部冇電氣連接。

呢個腳位定義對於許多單位數共陽極顯示屏係標準嘅，有助於設計嘅可移植性。兩個共陽極腳位（4同11）允許更靈活嘅PCB佈線，並有助於平衡電流分佈。

4. 焊接同組裝指引

4.1 焊接曲線同條件

正確嘅焊接對於防止熱損壞至關重要。規格書指定咗兩種方法：

• 自動（波峰）焊接：器件可以承受焊接溫度，喺安裝平面下方1/16吋（≈1.6mm）處，260°C下最多5秒。喺呢個過程中，器件本體本身嘅溫度唔可以超過其最高額定溫度。
• 手動焊接：對於手動焊接，烙鐵頭應喺安裝平面下方1/16吋處施加，350°C ±30°C下最多5秒。較高溫度下嘅較短時間需要操作員具備熟練技能，以避免過熱。

主要風險係過多熱量沿引線框架向上傳遞，損壞環氧樹脂封裝或連接LED芯片到腳位嘅內部鍵合線。

5. 可靠性同環境測試

器件經過一系列標準化測試，以確保長期性能同耐用性。測試條件參考咗既定嘅軍用（MIL-STD）、日本工業（JIS）同內部標準。

• 工作壽命（RTOL）：室溫下以最大額定電流連續工作1000小時。定期（0、168、500、800、1000小時）檢查性能，以監控退化情況。
• 環境應力測試：呢啲包括高溫/高濕儲存（65°C，90-95% RH，500h）、高溫儲存（105°C，1000h）、低溫儲存（-35°C，1000h）、溫度循環（-35°C同105°C之間30個循環）同熱衝擊（-35°C同105°C之間30個循環）。
• 可焊性測試：耐焊性（260°C，10秒）同可焊性（245°C，5秒）驗證腳位能夠承受組裝過程並形成適當嘅焊點。

呢啲測試模擬咗多年嘅現場操作同惡劣儲存條件，為元件嘅穩健性提供信心。

6. 應用建議同設計考慮

6.1 典型應用場景

由於其大數碼尺寸、高對比度同低功耗，LTS-10804JD-02J非常適合用於：

• 測試同測量設備：數字萬用錶、頻率計數器、電源供應器。
• 工業控制：過程變量顯示（溫度、壓力、流量）、計時器讀數、計數器顯示。
• 消費電子產品：復古風格時鐘、音頻設備顯示（例如，放大器輸出電平）、家電控制面板。
• 汽車改裝市場：需要高可見度嘅儀錶同讀數顯示。

6.2 關鍵設計考慮

規格書包含對設計工程師嘅重要警告：

• 驅動電流同溫度：超過建議嘅連續正向電流或工作溫度會導致光輸出加速退化（流明衰減），並可能導致過早失效。必須嚴格遵循電流對溫度嘅降額曲線。
• 電路保護：驅動電路必須包含針對反向電壓同電壓瞬變嘅保護，呢啲瞬變可能喺通電或關機順序期間發生。簡單嘅串聯電阻對於瞬變保護係唔夠嘅；可能需要二極管或更複雜嘅電路。
• 恆流驅動：為咗保持亮度一致，並減輕器件之間同隨溫度變化嘅正向電壓（VF）差異嘅影響，強烈建議使用恆流驅動器，而非簡單嘅限流電阻。咁樣可以確保每個段無論VF點樣變化，都能獲得預期嘅電流。
• 正向電壓範圍：電源或驅動器電路必須設計成能夠適應VF嘅全範圍（20mA時為2.10V至2.60V），以保證喺所有條件下都能提供目標驅動電流。如果使用帶串聯電阻嘅電壓源，則電源電壓必須足夠高，以克服最大VF加上電阻壓降。

7. 性能曲線分析同技術比較

7.1 典型曲線解讀

雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體圖表，但呢類器件嘅典型規格書包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流（I_Vvs. I_F）：呢條曲線通常喺較低電流時呈線性，但喺較高電流時可能顯示飽和或次線性行為，強調咗需要喺指定範圍內操作以提高效率。
• 正向電壓 vs. 正向電流（V_Fvs. I_F）：呢個顯示咗二極管嘅指數關係特性。曲線隨溫度變化；對於給定電流，V_F隨溫度升高而降低。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度（I_Vvs. T_a）：光輸出通常隨環境溫度升高而降低。呢條曲線對於喺高溫環境中運行嘅應用至關重要。
• 光譜分佈：顯示跨波長光強度嘅圖表，以650nm為中心，典型半寬度為20nm，確認咗超紅光顏色。

7.2 與其他技術嘅區別

與其他常見七段顯示技術相比：

• vs. 標準紅色GaAsP/GaP LED：AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率（每mA電流更多光輸出）同更好嘅高溫性能，從而實現更亮嘅顯示屏，同時功耗更低或壽命更長。
• vs. LCD：LED係發光型（自己產生光），令佢哋喺黑暗環境中無需背光都清晰可見。佢哋仲具有更寬嘅視角同更快嘅響應時間。然而，佢哋通常比反射式LCD消耗更多功率。
• vs. VFD（真空熒光顯示屏）：LED係固態器件，更堅固，需要更低嘅工作電壓，並且具有更長嘅工作壽命。VFD可以提供唔同嘅美學效果（通常係藍綠色）同非常寬嘅視角。

8. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以用5V電源同一個電阻嚟驅動呢個顯示屏嗎？

答：可以，但需要仔細計算。對於20mA段電流同典型V_F2.4V，串聯電阻值為 R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130歐姆。你必須使用最大V_F(2.6V) 以確保喺最壞情況下都有足夠電壓達到20mA：R_min = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120歐姆。一個120歐姆嘅電阻將提供至少20mA。然而，亮度會隨V_F.

問：點解有兩個共陽極腳位（4同11）？

答> 佢哋內部連接。有兩個腳位提供機械穩定性，允許雙面PCB佈線以減少走線電阻，並有助於從共陽極連接處散熱，該連接承載所有點亮段嘅電流總和。

問："無腳位"連接嘅用途係咩？

答> 佢哋係佔位符，用於保持標準14腳DIP（雙列直插式封裝）佔位面積。咁樣可以令顯示屏物理上兼容為其他14腳器件或具有唔同內部配置（例如，共陰極）嘅顯示屏設計嘅插座同PCB佈局。

問：我點樣控制小數點？

答> 小數點（DP）只係另一個LED段，由佢自己嘅陰極（腳位6）控制。要點亮佢，你需要將共陽極（腳位4/11）連接到正電壓，並通過適當嘅限流電阻或驅動器將電流從腳位6引導到地，就像任何其他段（A-G）一樣。