LTS-4801KF LED顯示屏規格書 - 0.4吋數碼高度 - 黃橙色 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-4801KF係一款緊湊、高性能嘅單數碼七段顯示屏，專為需要清晰數字讀數嘅應用而設計。其主要功能係喺電子設備中提供視覺數字輸出。呢款器件嘅核心優勢在於其採用先進嘅AlInGaP（磷化鋁銦鎵）LED芯片技術，相比傳統材料提供更高嘅亮度同效率。目標市場包括工業控制面板、儀器儀表、測試設備、消費電子產品，以及任何需要可靠、易讀數字顯示嘅嵌入式系統。

2. 深入技術參數分析

2.1 光度與光學特性

光學性能係呢款顯示屏功能嘅核心。喺標準測試電流20mA下，平均發光強度（Iv）典型值為44,000 µcd（微坎德拉），最小指定值為27,520 µcd。呢種高亮度確保極佳嘅可見度。發出嘅光屬於黃橙色光譜。峰值發射波長（λp）典型值為611 nm，而主波長（λd）典型值為605 nm。譜線半寬（Δλ）約為17 nm，表示相對純淨、飽和嘅顏色輸出。顯示屏採用灰色面罩配白色段，有助於提高對比度，喺各種照明條件下改善可讀性。

2.2 電氣參數

電氣規格定義咗可靠使用嘅操作限制同條件。絕對最大額定值對設計至關重要：

• 每段功耗：最大70 mW。
• 每段峰值正向電流：最大60 mA（喺脈衝條件下：1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。
• 每段連續正向電流：喺25°C時最大25 mA。呢個額定值會隨環境溫度升高超過25°C而線性降低，降額率為0.28 mA/°C。
• 每段反向電壓：最大5 V。
• 每段正向電壓（Vf）：典型值2.6V，喺IF=20mA時範圍從2.05V到2.6V。
• 每段反向電流（Ir）：喺VR=5V時最大100 µA。

段與段之間嘅發光強度匹配比（對於相似發光區域）指定為最大2:1，確保整個數字亮度均勻。

2.3 熱力與環境規格

器件額定工作溫度範圍為-35°C至+105°C，儲存溫度範圍為-35°C至+105°C。呢個寬廣範圍使其適用於惡劣環境。連續正向電流嘅降額係直接嘅熱力考慮，以防止過熱並確保長期可靠性。

3. 分級系統解釋

規格書顯示器件會根據發光強度進行分類。呢個意味住一個分級系統，單位會根據測量到嘅光輸出進行分類同銷售。通常，分級係由發光強度範圍定義嘅（例如，A級：27,520-35,000 µcd，B級：35,001-44,000 µcd）。咁樣可以讓設計師揀選符合其應用特定亮度要求嘅部件，確保生產批次嘅一致性。雖然無明確詳細說明波長，但呢種分類對於主波長或峰值波長亦好常見，以保持顏色一致性。

4. 性能曲線分析

雖然參考咗特定圖形數據（"典型電氣/光學特性曲線"），但呢類規格書通常包含嘅曲線對於理解器件喺單點規格以外嘅行為至關重要。呢啲通常包括：

• 相對發光強度 vs. 正向電流（I-V曲線）：顯示光輸出如何隨電流增加，有助於優化驅動電流以達到所需亮度同效率。
• 正向電壓 vs. 正向電流：對於設計限流電路至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示亮度如何隨溫度升高而降低，對於高溫或高功率應用至關重要。
• 光譜分佈：顯示喺唔同波長下發出光強度嘅圖表，確認黃橙色特性。

設計師應該使用呢啲曲線來預測非標準條件（唔同電流、溫度）下嘅性能，並確保顯示屏喺產品整個使用壽命期間符合可見度要求。

5. 機械與封裝資訊

LTS-4801KF係一款通孔元件，採用標準10針單排配置。數碼高度為0.4吋（10.16mm）。封裝尺寸圖提供所有關鍵機械測量。主要公差包括：大多數尺寸為±0.25mm（0.01"），針腳尖端偏移公差為+0.4mm。針腳連接圖對於正確嘅PCB佈局至關重要：

• 針腳1：陰極 G
• 針腳2：陰極 F
• 針腳3：公共陽極
• 針腳4：陰極 E
• 針腳5：陰極 D
• 針腳6：陰極 D.P. （小數點）
• 針腳7：陰極 C
• 針腳8：公共陽極
• 針腳9：陰極 B
• 針腳10：陰極 A

器件採用共陽極配置，即所有LED段嘅陽極內部連接至公共針腳（3同8）。要點亮一段，必須將其對應嘅陰極針腳驅動為低電平（接地），同時公共陽極通過一個限流電阻保持正電壓。

6. 焊接與組裝指引

規格書指定咗焊接條件以防止組裝期間損壞：元件可以進行波峰焊或手動焊接，條件係喺安裝平面下方1/16吋（約1.6mm）處嘅焊料溫度唔超過260°C超過3秒。或者，組裝期間元件本身嘅溫度唔得超過其最高額定溫度。對於現代組裝，如果使用回流焊，應採用適合具有類似熱限嘅通孔元件嘅溫度曲線。佢係一個符合RoHS（有害物質限制）指令嘅無鉛封裝。喺儲存同組裝期間應遵循適當嘅ESD（靜電放電）處理程序。

7. 包裝與訂購資訊

部件編號係LTS-4801KF。"KF"後綴可能表示特定封裝或端子處理細節。雖然提供嘅摘錄中無指定確切包裝細節（卷盤、管裝、托盤）同數量，但呢類顯示屏嘅典型包裝係防靜電管或托盤。規格書修訂版為C，生效日期為2010年6月24日，應驗證當前規格。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

呢款顯示屏非常適合任何需要單個數字嘅設備。常見應用包括：電壓、電流或溫度嘅面板儀表；數字鐘同計時器；記分牌；電器控制（烤箱、微波爐）；汽車儀表板指示器（例如，檔位）；以及工業設備狀態顯示。

8.2 設計考慮因素

• 限流：每個公共陽極連接都必須使用外部限流電阻。電阻值使用 R = (Vsupply - Vf) / If 計算，其中 Vf 係正向電壓（約2.6V），If 係所需正向電流（最大25mA連續）。使用5V電源，R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 歐姆。
• 多工掃描：對於使用類似元件嘅多位數顯示屏，可以使用多工掃描以較少嘅I/O針腳控制多個數字。由於呢款係共陽極顯示屏，多工掃描涉及依次啟用（供電）一個數字嘅公共陽極，同時喺陰極線上提供該數字嘅段數據。
• 視角：寬廣視角對於顯示屏可能從軸外位置觀看嘅應用有益。
• 亮度控制：可以通過改變正向電流（喺限制內）或喺驅動信號上使用脈衝寬度調製（PWM）來調整亮度。

9. 技術比較與差異化

LTS-4801KF嘅關鍵差異化因素在於其使用AlInGaP技術同特定設計選擇。相比舊式GaAsP或GaP LED顯示屏，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同電流下實現更高亮度，或喺較低功率下實現同等亮度。灰色面罩/白色段組合針對高對比度進行優化。其0.4吋數碼高度填補咗較小（0.3"）同較大（0.5"、0.56"）顯示屏之間嘅特定利基市場。雙公共陽極針腳（3同8）提供設計靈活性，並有助於平衡電流分佈。

10. 常見問題（FAQs）

問：共陽極同共陰極有咩區別？

答：喺共陽極顯示屏中，所有陽極連接喺一齊。你向公共針腳施加正電壓，並將你想點亮嘅段嘅陰極接地。喺共陰極顯示屏中，所有陰極連接喺一齊。你將公共針腳接地，並向你你想點亮嘅段嘅陽極施加正電壓。LTS-4801KF係共陽極類型。

問：我可以直接用微控制器針腳驅動呢款顯示屏嗎？

答：唔可以。微控制器針腳通常無法提供或吸收每段所需嘅20-25mA（如果喺一個公共陽極上同時點亮多個段，則需要更多電流）。你必須使用驅動電路，例如晶體管陣列（例如ULN2003）來切換公共陽極，可能仲有段陰極，並配合適當嘅限流電阻。

問："發光強度匹配比2:1"係咩意思？

答：意思係一個點亮數字中最暗嘅段嘅亮度唔會低於最亮段嘅一半。咁樣確保顯示數字嘅視覺均勻性。

問：需要散熱器嗎？

答：對於喺最大連續電流（25mA/段）同高環境溫度下連續運行，由於功耗降額，需要仔細考慮PCB佈局作為散熱器。喺大多數較低電流或多工掃描嘅典型應用中，唔需要額外散熱器。

11. 實際應用示例

考慮設計一個顯示單個數字（例如，十位）嘅簡單數字溫度計。微控制器讀取溫度傳感器，處理數據，並決定顯示邊個數字（0-9）。使用像MAX7219咁樣嘅驅動IC或分立晶體管電路。微控制器向驅動器發送BCD（二進制編碼十進制）碼或直接段映射。驅動器相應地喺陰極針腳A-G同D.P.上提供正確嘅低電平信號，同時向公共陽極針腳供電。一個限流電阻串聯喺公共陽極連接中。AlInGaP顯示屏嘅高亮度確保溫度即使喺光線充足嘅房間內亦可讀。

12. 技術原理介紹

LTS-4801KF基於半導體電致發光原理。AlInGaP（磷化鋁銦鎵）材料係一種直接帶隙半導體。當正向偏置（陽極相對於陰極施加正電壓）時，電子同空穴被注入活性區域，喺度佢哋復合。呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定帶隙能量，直接對應於發出光嘅波長（顏色）——喺呢種情況下係黃橙色（約605-611 nm）。不透明嘅GaAs襯底通過吸收雜散光有助於提高對比度。七個段係獨立嘅LED芯片或芯片排列，連接至獨立陰極針腳但共享公共陽極連接，允許獨立控制以形成數字字符。

13. 技術趨勢與背景

雖然七段LED顯示屏對於數字讀數仍然係一種穩健且具成本效益嘅解決方案，但更廣泛嘅顯示技術領域已經發展。趨勢包括轉向表面貼裝器件（SMD）封裝以實現自動化組裝、更高密度嘅多位數模塊，以及將驅動器同控制器集成到顯示屏封裝中。有機LED（OLED）同先進液晶顯示（LCD）技術提供咗替代方案，喺功耗、視角同可定制性方面有唔同嘅權衡。然而，對於要求極高可靠性、寬廣溫度範圍操作、高亮度同簡單性嘅應用，像LTS-4801KF咁樣嘅分立LED段顯示屏仍然係首選。AlInGaP嘅使用代表咗對舊式LED材料嘅進步，提供更好嘅效率同顏色穩定性。