目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度與光學特性
- 2.2 電氣參數
- 2.3 熱力與絕對最大額定值
- 規格書顯示呢款器件係根據發光強度嚟分類嘅。呢個意味住一個分級系統,器件會根據標準測試條件(IF=1mA)下量度到嘅光輸出嚟分類同銷售。級別範圍好可能係由最低200 µcd到最高650 µcd。如果設計師需要產品入面多個顯示屏嘅亮度保持一致,就應該指定或者揀選同一強度級別嘅器件。規格書冇為波長或者正向電壓設定獨立嘅級別,暗示呢條產品線喺呢啲參數上有更嚴格嘅生產控制,或者變異冇咁關鍵。 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與封裝資料
- 6. 焊接與組裝指引
- 7. 包裝與訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較與區分
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實用設計與使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 技術趨勢與背景
1. 產品概覽
LTS-360JD係一款高性能、單數碼、七劃顯示模組,專為需要清晰、明亮數字讀數嘅應用而設計。佢嘅主要功能係以緊湊嘅外形提供高度易讀嘅數碼字符。呢款器件嘅核心優勢在於佢採用咗先進嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體技術嚟製造LED晶片,呢種技術專門設計用嚟產生具有高發光效率嘅超紅光。呢個特點令佢適合廣泛嘅目標市場,包括工業儀錶、消費電器、汽車儀錶板(輔助顯示)、測試測量設備,以及可靠性同可見度至關重要嘅銷售點終端。
2. 深入技術參數分析
呢個部分會對規格書列出嘅關鍵參數提供詳細、客觀嘅解讀。
2.1 光度與光學特性
光度性能係顯示屏功能嘅核心。平均發光強度(Iv)喺標準測試電流1mA下,指定為最低200 µcd到最高650 µcd。呢個範圍表示器件係根據亮度嚟分類,容許設計師揀選輸出一致嘅器件。主波長(λd)係639 nm,而峰值發射波長(λp)係650 nm,兩者都係喺IF=20mA下量度。呢個定義咗超紅呢種顏色,係一種深沉、飽和嘅紅色。譜線半寬度(Δλ)為20 nm,表示發射光譜相對較窄,有助於提升顏色純度。發光強度匹配比最大值為2:1,確保單一器件內最光同最暗嘅劃之間嘅亮度差異喺可接受嘅限度內,以達致均勻嘅外觀。
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。每劃正向電壓(VF)喺IF=20mA下,典型值為2.6V,最大值為2.6V。呢個係設計限流電阻網絡嘅關鍵參數。每劃連續正向電流喺25°C下額定最大值為25 mA,並有一個降額因子0.33 mA/°C。呢個意味住容許嘅連續電流會隨環境溫度升高超過25°C而減少,以防止過熱。峰值正向電流喺特定條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)可以脈衝式達到90 mA,呢個對於實現更高感知亮度嘅多工驅動方案好有用。反向電壓(VR)額定值為5V,相對較低,強調咗需要正確嘅電路設計以避免意外反向偏壓。
2.3 熱力與絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗安全操作嘅界限,絕對唔可以超過。每劃功耗為70 mW。操作與儲存溫度範圍係由-35°C到+85°C,表示佢夠穩健,可以用喺非恆溫控制嘅環境。焊接溫度規格(喺安裝平面下方1/16吋處,260°C持續3秒)對於指導回流焊接過程至關重要,以避免損壞內部LED晶片或塑膠封裝。
3. 分級系統解說
規格書顯示呢款器件係根據發光強度嚟分類。呢個意味住一個分級系統,器件會根據標準測試條件(IF=1mA)下量度到嘅光輸出嚟分類同銷售。級別範圍好可能係由最低200 µcd到最高650 µcd。如果設計師需要產品入面多個顯示屏嘅亮度保持一致,就應該指定或者揀選同一強度級別嘅器件。規格書冇為波長或者正向電壓設定獨立嘅級別,暗示呢條產品線喺呢啲參數上有更嚴格嘅生產控制,或者變異冇咁關鍵。
4. 性能曲線分析
雖然提供嘅規格書摘錄提到典型特性曲線,但具體圖表並冇包含喺文字入面。通常,呢類曲線會包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流(I-V曲線):呢幅圖會顯示光輸出點樣隨電流增加,通常係次線性方式,突顯出喺較高電流下效率會下降。
- 正向電壓 vs. 正向電流:展示二極管嘅指數I-V關係,對於理解唔同驅動電流下嘅電壓要求好重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:呢條曲線好關鍵,顯示光輸出會隨接面溫度上升而減少。佢直接同電流降額規格相關。
- 光譜分佈:一幅顯示喺唔同波長下發射光強度嘅圖,以650 nm為中心,並具有指定嘅20 nm半寬度。
呢啲曲線對於進階設計係必不可少嘅,容許工程師模擬非標準條件下嘅性能,並優化驅動電路以達致效率同長壽命。
5. 機械與封裝資料
LTS-360JD採用標準LED顯示屏封裝。關鍵嘅機械規格係數碼高度為0.36吋(9.1毫米)。封裝具有灰色面殼配白色劃,當LED熄滅時可以增強對比度,並喺點亮時擴散發射光以達致均勻嘅劃外觀。器件採用10腳單排配置。詳細嘅尺寸圖通常會顯示整體寬度、高度同深度,劃嘅尺寸,腳距(好可能係標準0.1吋或公制等效值),以及右邊小數點嘅位置。除非另有說明,公差註明為±0.25毫米。
6. 焊接與組裝指引
必須遵守焊接溫度曲線以確保可靠性。指定嘅條件係260°C持續3秒,量度點喺封裝安裝平面下方1/16吋(約1.6毫米)處。呢個係標準無鉛回流焊接曲線。設計師必須確保佢哋嘅PCB回流焊爐曲線符合呢個要求。用烙鐵進行手動焊接時應該快速並控制好溫度,以避免局部過熱。器件喺使用前應儲存喺乾燥、防靜電嘅環境中。焊接後,清潔應使用與塑膠封裝材料相容嘅溶劑。
7. 包裝與訂購資料
部件編號係LTS-360JD。呢類分立式LED元件嘅標準包裝通常係防靜電帶裝同捲盤包裝,用於自動組裝,或者用管裝。每捲或每管嘅具體數量會喺獨立嘅包裝規格書中定義。描述表中嘅右邊小數點註明確認器件包含數碼右側嘅小數點。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 數字萬用錶同工作台儀器:提供清晰、明亮嘅測量值讀數。
- 電器控制面板:喺焗爐、微波爐或洗衣機上顯示計時器倒數、溫度設定或操作模式。
- 工業控制系統:喺機械人機介面上顯示設定點、計數器或錯誤代碼。
- 汽車改裝顯示屏:用於需要高可見度嘅輔助儀錶(電壓錶、轉速錶)。
- 遊戲設備同自動販賣機:顯示分數、信用額或選擇號碼。
8.2 設計考慮因素
- 限流:每個陰極腳(或共陽極)都需要外部電阻嚟設定所需嘅正向電流。使用公式 R = (供電電壓 - VF) / IF 計算電阻值。
- 多工驅動:要控制多個數碼,多工驅動方案好常見。呢個會用到峰值電流額定值。要確保隨時間嘅平均電流符合連續電流額定值。
- 視角:寬視角有好處,但要考慮安裝方向相對於使用者視線嘅關係。
- 靜電放電保護:雖然冇明確說明,但組裝期間應遵守LED嘅標準ESD處理預防措施。
9. 技術比較與區分
LTS-360JD嘅主要區分優勢在於佢使用非透明GaAs基板上嘅AlInGaP嚟產生超紅光發射。同舊技術相比,例如標準GaAsP(磷化鎵砷)紅光LED,AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率,喺相同驅動電流下產生更大亮度,或者喺更低功率下達到同等亮度。佢仲提供更優越嘅顏色飽和度,以及隨溫度同時間嘅穩定性。同帶濾光片嘅白光LED相比,佢提供更簡單嘅驅動電路(無需熒光粉)同潛在更長嘅壽命。0.36吋嘅數碼高度將佢定位於中階尺寸類別,大過微型SMD七劃顯示屏,但細過大型面板安裝數碼,喺可見度同電路板空間之間提供良好平衡。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我可唔可以直接用5V微控制器腳位驅動呢個顯示屏?
答:唔可以。典型正向電壓係2.6V,微控制器腳位唔能夠安全提供20mA電流同時又降低電壓。你必須使用限流電阻,同埋好可能需要電晶體或驅動器IC嚟處理電流。
問:有兩個共陽極腳(腳1同腳6)有咩用?
答:兩個陽極腳係內部連接嘅。呢個設計提供機械對稱性,簡化共電源連接嘅PCB走線佈局,並且可以幫助更均勻地分佈電流,有可能提高可靠性。
問:我點樣實現唔同嘅亮度級別?
答:亮度可以通過改變正向電流(喺最大額定值內)嚟控制,或者更常見同更有效嘅方法係喺驅動信號上使用脈衝寬度調製(PWM)。呢個方法快速開關LED,控制平均光輸出。
問:小數點係咪長著?
答:唔係。小數點係一個獨立嘅LED劃,有自己嘅陰極(腳7)。佢係獨立控制嘅,就好似A-G劃一樣。
11. 實用設計與使用案例
考慮設計一個使用微控制器同四個LTS-360JD顯示屏嘅簡單數字計數器。微控制器冇足夠嘅I/O腳位去靜態驅動每個數碼嘅每劃(4個數碼 * 8劃 = 32條線)。因此,會採用多工設計。四個共陽極腳(每個數碼一個)通過PNP電晶體(以提供較高電流)連接到四個微控制器腳位。所有對應嘅劃陰極(例如,所有'A'劃)會綁埋一齊,並通過一個限流電阻網絡連接到微控制器端口。微控制器快速循環,每次只啟動一個數碼,同時輸出該數碼嘅劃圖案。由於視覺暫留,所有數碼睇落好似持續點亮咁。每劃喺其短暫點亮期間嘅峰值電流可以更高(例如60mA)以達致良好嘅平均亮度,而平均電流保持低於25mA連續額定值。
12. 技術原理介紹
LTS-360JD基於固態照明技術。核心發光元件係一個AlInGaP半導體晶片。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時,電子同電洞會被注入半導體嘅有源區。佢哋嘅復合會以光子(光)嘅形式釋放能量。晶格中鋁、銦、鎵同磷嘅特定成分決定咗能隙能量,直接決定發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下,係約650 nm嘅超紅光。非透明嘅GaAs基板會吸收任何向下發射嘅光,通過減少內部反射嚟提高對比度。灰色面殼同白色劃遮罩通過吸收環境光並有效地將發射嘅紅光散射向觀看者,進一步增強對比度。
13. 技術趨勢與背景
雖然好似LTS-360JD呢類分立式七劃LED顯示屏,對於需要簡單、穩健同高可見度嘅特定應用仍然非常相關,但顯示技術嘅更廣泛趨勢係明顯嘅。普遍趨勢係轉向集成點陣LED顯示屏同OLED,用於需要字母數字或圖形輸出嘅應用,因為佢哋提供更大靈活性。對於純數字顯示,表面貼裝器件(SMD)七劃LED變得越來越普遍,以促進自動組裝同減少產品厚度。然而,好似LTS-360JD呢類通孔式顯示屏,喺原型製作、可修復性,以及受高振動影響或認為通孔連接機械上更穩健嘅應用中,仍然保持優勢。基礎嘅AlInGaP技術繼續為效率同可靠性進行優化,確保呢類器件符合現代性能同壽命期望。
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。 |