LTS-4301SW LED顯示屏規格書 - 0.4吋數碼高度 - 白色數碼管 - 黑色面板 - 共陰極 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-4301SW係一款單位數、七劃字母數字顯示模組，專為需要清晰、明亮數字讀數嘅應用而設計。佢主要功能係透過選擇性點亮七個獨立LED數碼管（標示為A至G）同一個可選嘅小數點（D.P.），以視覺方式顯示數字0-9同部分字母。呢款裝置採用InGaN（氮化銦鎵）白色LED晶片製造，晶片安裝喺分段遮罩後面，形成字符元件。顯示屏採用黑色面板，為點亮嘅白色數碼管提供高對比度背景，顯著提升喺唔同光線條件下嘅可讀性。呢種組合喺遠距離或環境光下可讀性至關重要嘅應用中特別有效。

呢款顯示屏嘅核心優勢包括其出色嘅字符外觀，透過連續均勻嘅數碼管形成連貫嘅數字形狀。佢提供高亮度輸出，喺標準測試條件下，每粒晶片嘅典型發光強度可達28,000 mcd，確保喺光線充足嘅環境中都能清晰可見。130度嘅廣闊視角（2\u03c6_1/2）允許從偏軸位置清晰閱讀，令佢適合用於面板儀錶、儀器、消費電器同工業控制面板，呢啲場合嘅視角可能唔係正對。此外，每個數碼管嘅低功耗要求有助於實現節能設計。

1.1 技術參數深度客觀解讀

1.1.1 光度學同光學特性

關鍵光度學參數係平均發光強度（I_V）。對於所用嘅白色InGaN晶片，當驅動電流（I_F）為10 mA時，典型值為28,000毫坎德拉（mcd）。規定嘅最小值為13,700 mcd。呢個參數係使用近似CIE明視覺響應曲線嘅傳感器同濾波器組合測量，確保報告嘅亮度與人類視覺感知相關。130度嘅廣闊視角定義為發光強度下降到峰值一半（軸上）時嘅全角。呢個規格對於確定最終用戶嘅有效視錐至關重要。

色度座標為x=0.294同y=0.286（喺I_F=5mA時測量）。CIE 1931色度圖上嘅呢啲座標定義咗發光嘅白點。提供嘅數值表明係冷白色溫。相似發光區域嘅發光強度匹配比規定最大值為2:1。呢個意味住喺相同驅動條件下，最暗同最亮數碼管/晶片之間嘅亮度差異唔應該超過兩倍，確保點亮數字嘅外觀均勻。

1.1.2 電氣參數

每粒LED晶片嘅正向電壓（V_F）通常測量為3.15V，喺測試電流5 mA下，範圍從2.70V到3.15V。設計師設計驅動電路時必須考慮呢個壓降。反向電流（I_R）規定喺施加5V反向偏壓時最大為10 \u00b5A，表示LED結嘅漏電特性。

絕對最大額定值定義咗操作極限。每個數碼管嘅連續正向電流喺25\u00b0C時為20 mA，降額因子為0.25 mA/\u00b0C。呢個意味住允許嘅連續電流隨環境溫度（T_a）升高超過25\u00b0C而線性下降，以防止熱損壞。例如，喺85\u00b0C時，最大連續電流會係20 mA - ((85-25) * 0.25 mA) = 5 mA。適用於脈衝操作（1 kHz，10%佔空比）嘅峰值正向電流為60 mA。每個數碼管嘅最大功耗為115 mW。

1.1.3 熱力同環境規格

呢款裝置嘅工作溫度範圍額定為-35\u00b0C至+105\u00b0C。儲存溫度範圍相同。呢啲寬廣範圍表明佢適合用於溫度變化大嘅環境。焊接條件規定為260\u00b0C持續3秒，測量點喺元件安裝平面下方1/16吋（約1.6 mm）。喺PCB組裝期間遵守呢個設定檔至關重要，以防止LED晶片或塑料封裝因過熱而損壞。

1.2 機械同封裝資訊

顯示屏嘅數碼高度為0.4吋（10.0 mm）。封裝尺寸以毫米提供。關鍵機械注意事項包括：所有尺寸公差為\u00b10.25 mm（除非另有規定），引腳尖端偏移公差為+0.4 mm，指引腳末端嘅允許錯位。裝置採用共陰極配置。呢個意味住所有獨立數碼管LED嘅陰極（負極）內部連接至一個或兩個公共引腳（引腳3同8），而每個數碼管陽極（正極）有自己專用嘅引腳。呢種配置通常簡化多位數顯示屏嘅多工處理，並可能影響驅動器IC嘅選擇。

1.2.1 引腳連接同內部電路

引腳排列如下：引腳1：陽極G，引腳2：陽極F，引腳3：公共陰極，引腳4：陽極E，引腳5：陽極D，引腳6：陽極D.P.（小數點），引腳7：陽極C，引腳8：公共陰極，引腳9：陽極B，引腳10：陽極A。請注意有兩個公共陰極引腳（3同8），佢哋內部連接。呢種雙引腳設計有助於分流電流，並可以提高可靠性。內部電路圖顯示八個LED（七個數碼管加小數點）每個嘅陽極連接至相應引腳，所有陰極連接至公共陰極引腳。

1.3 焊接同組裝指引

主要組裝方法係回流焊接。規格書提供建議嘅回流設定檔，指定峰值溫度為260\u00b0C。關鍵參數係組裝期間元件本體溫度唔應該超過最大額定溫度。條件明確規定喺安裝平面下方1/16吋處測量時，以260\u00b0C焊接3秒。呢個指引對於製程工程師正確設置回流焊爐輸送帶速度同區域溫度至關重要，以避免熱衝擊或材料退化，同時確保可靠嘅焊點。

1.4 應用建議

1.4.1 典型應用場景

呢款顯示屏非常適合任何需要清晰單位數數字讀數嘅裝置。常見應用包括：電壓、電流或溫度嘅面板儀錶；計時器同計數器；家用電器如焗爐、微波爐或洗衣機；測試同測量設備；工業控制面板；以及醫療設備。高對比度同亮度令佢適合顯示屏可能從遠處或高環境光條件下觀看嘅應用。

1.4.2 設計考慮因素

整合LTS-4301SW時，設計師必須考慮限流。每個數碼管陽極必須串聯一個電阻（或電流調節驅動器），以將正向電流設定至所需水平，通常喺5-20 mA之間，視乎所需亮度同熱環境而定。如果預期工作環境溫度較高，必須遵守正向電流嘅降額曲線。共陰極配置要求驅動電路吸收電流。當多工處理多個數字時（雖然呢個係單單位數裝置，但原理適用於使用多個呢類裝置嘅系統），需要一個能夠向陽極提供電流並吸收匯總陰極電流嘅合適驅動器IC。PCB佈局應確保電源走線乾淨，以最小化噪音。

1.5 技術比較同區分

與類似嘅單單位數顯示屏相比，LTS-4301SW使用InGaN白色LED技術，相比舊技術如紅色GaAsP LED或濾光白光具有優勢。InGaN LED通常提供更高效率同亮度。黑色面板配白色數碼管係與灰色或淺色面板顯示屏嘅關鍵區別，提供更優越嘅對比度，呢個係可讀性嘅關鍵因素。規定嘅發光強度匹配比（2:1）確保數碼管均勻性，呢個喺低成本顯示屏中並唔總係有保證。寬廣嘅工作溫度範圍（-35\u00b0C至+105\u00b0C）亦令佢比範圍較窄嘅顯示屏更適合工業或戶外應用。

1.6 基於技術參數嘅常見問題

問：兩個公共陰極引腳（3同8）嘅用途係咩？

答：佢哋內部連接。有兩個引腳有助於將總陰極電流（即所有點亮數碼管電流嘅總和）分佈喺兩個焊點同PCB走線上，提高電流處理能力、熱性能同機械連接可靠性。

問：點樣計算一個數碼管嘅串聯電阻值？

答：使用歐姆定律：R = (V_電源- V_F) / I_F。例如，使用5V電源，典型V_F為3.15V，同所需I_F為10 mA：R = (5 - 3.15) / 0.01 = 185歐姆。使用最接近嘅標準值（例如，180或200歐姆）。始終考慮額定功率：P = I_F²* R。

問：我可以直接從微控制器引腳驅動呢個顯示屏嗎？

答：視乎MCU引腳嘅電流提供能力。典型MCU引腳可能提供20-25 mA，足夠一個數碼管以全電流驅動。然而，驅動多個數碼管或公共陰極（吸收所有數碼管電流總和）通常會超過單個引腳嘅能力。強烈建議使用專用驅動器IC（例如，帶有限流電阻嘅74HC595移位寄存器，或恆流LED驅動器）以實現可靠同安全嘅操作。

問：按發光強度分類係咩意思？

答：呢個意味住喺製造過程中，LED晶片或成品顯示屏可能會根據測量到嘅發光強度進行測試同分類（分檔）。咁樣允許客戶選擇具有特定亮度範圍嘅部件，以確保其產品嘅一致性，特別係使用多個顯示屏時。

1.7 實用設計同使用案例

考慮設計一個簡單嘅數字溫度計，讀數為0-9\u00b0C。一個LTS-4301SW會顯示個位數。溫度傳感器嘅數字輸出會由微控制器處理。MCU會將數字值（0-9）解碼為相應嘅數碼管圖案（例如，對於'5'，數碼管A、F、G、C、D會點亮）。MCU會使用端口擴展器或移位寄存器，透過限流電阻向數碼管陽極（引腳1,2,4,5,6,7,9,10）提供電流。公共陰極（引腳3同8）會連接至能夠吸收總電流（例如，8個數碼管 * 10 mA = 80 mA）嘅接地引腳，可能需要一個晶體管。黑色面板確保'5'喺裝置面板上易於閱讀。

1.8 工作原理介紹

七劃顯示屏基於一個簡單原理工作：佢係七個獨立控制嘅LED條（數碼管）嘅集合，排列成8字形。透過點亮呢啲數碼管嘅特定組合，可以形成所有十個十進制數字（0-9）。例如，要顯示數字'7'，數碼管A、B同C會點亮。小數點係一個額外獨立嘅LED。電氣上，每個數碼管係一個標準LED，有陽極同陰極。喺共陰極類型如LTS-4301SW中，所有陰極連接至一個公共端子。要點亮一個數碼管，需要向其特定陽極引腳施加正電壓（透過限流電阻），同時將公共陰極接地，完成電路。

1.9 技術趨勢同發展

七劃顯示屏嘅趨勢一直係朝向更高效率、亮度同微型化。從傳統彩色LED（紅、綠）轉向磷光體轉換白色LED（如呢款顯示屏中嘅InGaN基晶片），允許中性、高對比度外觀，適合更多應用。另一個趨勢係表面貼裝器件（SMD）封裝用於自動化組裝，雖然通孔類型如呢款仍然喺原型製作、維修同需要穩固機械連接嘅應用中受歡迎。集成係另一個趨勢，驅動電子設備有時同微控制器結合喺顯示模組本身，減少外部元件數量。此外，材料嘅進步正導致更廣闊嘅視角同喺更寬溫度範圍內嘅改進性能。