目錄
1. 產品概覽
LTS-6780JD係一款單數碼七段LED顯示屏,專為顯示數字而設計。佢嘅數碼高度為0.56吋(14.22毫米),適合需要中等尺寸、高清晰度數字顯示嘅應用。呢款器件採用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體技術,產生超紅光發射,特點係亮度高、色純度好。顯示屏採用灰色面殼配白色段碼,提供高對比度,確保喺各種光線條件下都有最佳可讀性。其主要目標市場包括工業控制面板、測試測量設備、消費電子產品以及需要可靠、低功耗數字指示嘅儀器。
1.1 核心功能同優點
- 0.56吋數碼高度:提供適中尺寸,確保良好可見度,同時唔會消耗過多電力。
- 連續均勻段碼:確保每個段碼發光一致,呈現專業外觀。
- 低功耗要求:高效嘅AlInGaP技術能夠喺相對較低嘅驅動電流下提供明亮輸出。
- 高亮度及高對比度:超紅光喺灰色背景上發光,提供卓越嘅可讀性。
- 寬廣視角:允許從偏軸位置都能清晰讀取顯示內容。
- 固態可靠性:同燈絲顯示屏相比,LED具有更長嘅使用壽命,並且更耐衝擊同震動。
- 按發光強度分類:器件會根據測量到嘅亮度水平進行分級,確保一致性。
- 無鉛封裝(符合RoHS標準):按照環保法規製造。
1.2 器件識別
型號LTS-6780JD特指一種共陰極配置,帶有右側小數點(D.P.)。其性能特點嘅核心在於使用咗喺非透明GaAs基板上製造嘅AlInGaP超紅光LED芯片。
2. 技術參數:深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。佢哋唔適用於正常操作。
- 每段功耗:70 mW。呢個係單個LED段碼可以安全散熱嘅最大功率。
- 每段峰值正向電流:90 mA。呢個只允許喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)使用,以限制平均發熱。
- 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0.28 mA/°C嘅速率線性遞減。例如,喺85°C時,最大連續電流大約為:25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA。
- 工作及儲存溫度範圍:-35°C 至 +105°C。器件喺工作同非工作儲存期間都能承受呢啲極端溫度。
- 焊接條件:引腳可以喺最高260°C嘅溫度下焊接,時間唔超過5秒,條件係元件本體溫度唔超過其最大額定值。
2.2 電氣及光學特性
呢啲係喺環境溫度(Ta)為25°C、特定測試條件下測量嘅典型性能參數。
- 平均發光強度(IV):當IF=1mA時,範圍由320 μcd(最小)到808 μcd(典型)。當IF=10mA時,強度通常為9750-10500 μcd。呢個參數係使用經過濾波以匹配人眼明視覺響應(CIE曲線)嘅傳感器測量嘅。
- 峰值發射波長(λp):650 nm。呢個係光輸出功率最大嘅波長。
- 譜線半寬度(Δλ):20 nm。呢個表示光譜純度;寬度越窄,顏色越接近單色。
- 主波長(λd):639 nm。呢個係人眼感知到與LED輸出顏色相匹配嘅單一波長。
- 每芯片正向電壓(VF):當IF=20mA時,為2.10V(最小)至2.60V(典型)。設計師必須確保驅動電路能夠適應呢個範圍。
- 每段反向電流(IR):當VR=5V時,最大為100 μA。呢個參數僅供測試用途;禁止連續反向偏壓操作。
- 發光強度匹配比:最大為2:1。呢個規定咗單一器件內各段碼之間亮度嘅允許變化,以確保外觀均勻。
- 串擾:規定為 < 2.5%。呢個係指當相鄰段碼被驅動時,某段碼出現嘅非預期發光,由內部光學或電氣洩漏引起。
3. 分級系統解釋
規格書指出器件按發光強度分類。呢個意味住一個分級過程,即製造出嘅LED會根據測量到嘅光輸出(通常喺標準測試電流下,例如1mA或10mA)被分類到特定嘅強度範圍或級別中。咁樣可以確保特定訂單嘅亮度一致性。雖然呢段摘錄冇詳細說明具體嘅級別代碼,但設計師應向製造商查詢可用嘅級別,以確保其應用所需嘅亮度水平。嚴格嘅2:1強度匹配比進一步確保咗單個數碼內嘅視覺均勻性。
4. 性能曲線分析
規格書提到典型電氣/光學特性曲線。呢啲圖形表示對於理解器件喺單點規格之外嘅行為至關重要。
- I-V(電流-電壓)曲線:會顯示正向電流(IF)同正向電壓(VF)之間嘅關係。佢展示咗二極管嘅指數特性,有助於設計適當嘅限流電路。
- 發光強度 vs. 正向電流(IV vs. IF):顯示光輸出如何隨驅動電流增加而增加。通常喺一定範圍內呈線性關係,但喺極高電流下會因熱效應而飽和。
- 發光強度 vs. 環境溫度(IV vs. Ta):說明咗當結溫升高時,光輸出會下降。對於喺高溫環境下運行嘅應用嚟講,呢點至關重要。
- 光譜分佈:一幅相對光功率與波長嘅關係圖,以650nm峰值為中心,具有定義嘅20nm半寬度。
5. 機械及封裝信息
5.1 封裝尺寸
顯示屏嘅物理外形同引腳位置喺尺寸圖中定義。關鍵注意事項包括:所有尺寸均以毫米為單位,標準公差為±0.25毫米,除非另有說明。註明咗特定質量控制要求:段碼內嘅異物或氣泡必須≤10密耳,反射器彎曲≤其長度嘅1%,表面油墨污染≤20密耳。引腳尖端偏移公差為±0.40毫米。對於PCB設計,建議為引腳使用1.0毫米嘅孔徑。
5.2 引腳連接及極性
該器件採用10引腳單排配置。佢係一種共陰極類型,即所有LED段碼嘅陰極(負極)喺內部連接在一起。有兩個共陰極引腳(引腳3同引腳8),佢哋喺內部係連接嘅。咁樣可以為PCB佈局同散熱提供靈活性。引腳定義如下:引腳1:陽極E,引腳2:陽極D,引腳3:共陰極,引腳4:陽極C,引腳5:陽極D.P.(小數點),引腳6:陽極B,引腳7:陽極A,引腳8:共陰極,引腳9:陽極F,引腳10:陽極G。內部電路圖直觀地展示咗呢啲連接。
6. 焊接及組裝指引
6.1 自動焊接
對於波峰焊或回流焊,推薦條件係將引腳浸入到安裝平面以下1/16吋(約1.6毫米)深度,峰值溫度為260°C,時間唔超過5秒。關鍵因素係喺呢個過程中,LED顯示屏本身嘅本體溫度絕對不能超過其最大額定溫度。
6.2 手動焊接
使用電烙鐵時,烙鐵頭應接觸引腳上安裝平面以下1/16吋嘅位置。焊接時間唔得超過5秒,烙鐵頭溫度為350°C ±30°C。必須小心避免過多熱量傳遞到顯示屏嘅塑膠本體。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
- 工業控制面板:用於顯示設定值、過程值或錯誤代碼。
- 測試及測量設備:數字萬用錶、頻率計數器、電源供應器。
- 消費電器:微波爐、洗衣機、音響設備。
- 汽車改裝顯示屏:儀錶同讀數顯示(需經過適當認證)。
- 醫療設備:簡單參數讀數顯示,其中高可靠性唔係生命維持嘅關鍵(請參閱注意事項)。
7.2 關鍵設計考慮因素
- 驅動方法: 強烈建議使用恆流驅動。咁樣可以確保發光強度一致,無論器件之間嘅正向電壓(VF)存在差異,抑或隨溫度變化而變化。如果電源電壓顯著更高且足夠穩定,令電流變化可以接受,則可以使用簡單嘅串聯電阻加電壓源方案。
- 電流限制:電路設計必須確保永遠唔超過絕對最大連續電流,並考慮到環境溫度升高時必要嘅降額。應根據所需亮度同預期最高環境溫度選擇安全工作電流。
- 電壓兼容性:驅動電路必須能夠提供必要嘅電壓,以喺整個 VF範圍內(20mA時每段2.10V至2.60V)達到所需電流。
- 反向電壓保護:驅動電路應包含保護措施(例如,與顯示屏並聯嘅二極管),以防止喺通電或關機期間施加反向偏壓或電壓瞬變,呢啲情況可能會損壞LED芯片。
- 熱管理:雖然器件具有寬廣嘅工作溫度範圍,但喺高環境溫度下以高電流運行會加速光輸出衰減(流明衰減),並可能導致過早失效。應考慮足夠嘅通風。
8. 可靠性及測試
該器件會根據公認嘅軍用(MIL-STD)、日本(JIS)及內部標準進行一系列可靠性測試。呢啲測試驗證咗佢喺各種環境應力下嘅穩健性同使用壽命。
- 工作壽命測試(RTOL):器件喺最大額定值下運行1000小時,以評估長期性能同故障率。
- 環境應力測試:包括高溫/高濕儲存(65°C/90-95% RH,500小時)、高溫儲存(105°C,1000小時)、低溫儲存(-35°C,1000小時)、溫度循環同熱衝擊。呢啲測試驗證咗封裝嘅完整性同器件承受儲存及工作環境嘅能力。
- 可焊性測試:耐焊接性(260°C,10秒)同可焊性(245°C,5秒)確保引腳能夠承受組裝過程。
9. 技術比較及區分
LTS-6780JD嘅主要區別在於佢使用咗AlInGaP技術同超紅光發射。同舊式嘅GaAsP或GaP LED技術相比,AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率,從而喺相同驅動電流下實現更高亮度,或者喺相同亮度下消耗更低功率。超紅光顏色(650nm峰值)有別於標準紅光LED(通常約625-635nm),呈現更深嘅紅色調。0.56吋數碼尺寸將其定位於較細(0.3\"
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。 |