LTS-4801JD LED顯示屏規格書 - 0.39吋數碼高度 - AlInGaP超紅光 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-4801JD係一款高性能、單位數、七劃顯示模組，專為需要清晰、明亮數字讀數嘅應用而設計。佢嘅核心功能係透過獨立可尋址嘅LED劃段，視覺上顯示數字0-9同部分字母。呢款裝置設計可靠，易於整合到各種電子系統。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示屏提供多個關鍵優勢，令佢適合多種應用。主要優點包括：字元外觀出色，劃段連續均勻；亮度高、對比度強，就算喺光線充足嘅環境下都睇得好清楚；視角闊，確保從唔同角度都睇到。另外，佢功耗低，採用固態技術，可靠性高，有助延長使用壽命同提升能源效率。裝置按發光強度分級，確保亮度水平一致。目標市場包括工業控制面板、測試同測量設備、消費電器、汽車儀表板（輔助顯示）以及任何需要緊湊、可靠數字顯示嘅嵌入式系統。

2. 技術規格深入分析

LTS-4801JD嘅性能由一系列精確嘅電氣同光學參數定義，設計師必須考慮呢啲參數以確保正確實施。

2.1 光度學同光學特性

光學性能係佢功能嘅核心。裝置採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）超紅光LED晶片。當正向電流（IF）為1mA時，典型平均發光強度（Iv）為200至650微坎德拉（μcd）。顏色由峰值發射波長（λp）650納米（nm）同主波長（λd）639納米定義，兩者均喺IF=20mA下測量。譜線半寬（Δλ）為20 nm，表示紅色相對純正。劃段之間嘅發光強度匹配比最大為2:1，確保整個數字顯示均勻。

2.2 電氣參數

電氣規格確保安全有效操作。絕對最大額定值定義操作極限：每劃段功耗為70mW；每劃段峰值正向電流為90mA（佔空比1/10，脈衝寬度0.1ms）；每劃段連續正向電流喺25°C時為25mA，溫度每升高1°C，電流線性遞減0.33 mA/°C。每劃段最大反向電壓為5V。喺典型操作條件下（Ta=25°C，IF=20mA），每劃段正向電壓（VF）範圍為2.1V至2.6V。反向電流（IR）喺VR=5V時最大為100 μA。

2.3 熱力同環境規格

裝置嘅操作溫度範圍為-35°C至+85°C，儲存溫度範圍相同。呢個寬廣範圍令佢適合溫度變化大嘅環境。焊接溫度額定值指明，裝置可以喺安裝平面下方0.116吋（約2.95mm）處承受260°C達3秒，呢個係組裝過程嘅關鍵資訊。

3. 分級系統解釋

規格書指明裝置按發光強度分級。呢個意味住採用咗分級系統，可能基於標準測試條件（IF=1mA）下測量嘅平均發光強度（Iv）。分級會將光輸出水平相近嘅裝置歸類（例如200-350 μcd、350-500 μcd、500-650 μcd）。咁樣設計師就可以為多位數顯示屏或亮度匹配至關重要嘅應用，揀選亮度一致嘅零件。指定嘅最大發光強度匹配比2:1係單一裝置內嘅性能保證，而分級則確保多個裝置之間嘅一致性。

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅規格書摘錄提到典型電氣/光學特性曲線，但呢類裝置嘅典型曲線會以圖形方式說明對設計至關重要嘅關鍵關係。

4.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

典型I-V曲線會顯示AlInGaP LED晶片嘅正向電流（IF）同正向電壓（VF）之間嘅指數關係。曲線會喺大約1.8V-2.0V開始明顯導通，並喺正常操作範圍（例如5-30mA）內顯示相對陡峭嘅斜率，VF喺20mA時升至典型值2.1V-2.6V。呢條曲線對於設計限流電路至關重要。

4.2 發光強度 vs. 正向電流

呢條曲線對於亮度控制好緊要。佢通常會顯示發光強度（Iv）喺相當大嘅範圍內隨正向電流（IF）近似線性增加，然後喺極高電流下可能飽和。呢條線嘅斜率決定效率（流明每瓦或坎德拉每安培）。設計師用呢個嚟選擇達到所需亮度水平所需嘅操作電流。

4.3 發光強度 vs. 環境溫度

LED光輸出會隨接面溫度上升而下降。一條遞減曲線會說明相對發光強度作為環境溫度（Ta）或接面溫度（Tj）嘅函數。對於AlInGaP LED，輸出會隨溫度升高而顯著下降，呢點必須喺熱管理同針對高溫環境嘅設計中考慮。

4.4 光譜分佈

光譜功率分佈圖會顯示圍繞650 nm峰值嘅唔同波長下發出嘅光嘅相對強度。20 nm嘅光譜半寬表示呢個峰值喺其最大強度一半時嘅寬度，確認紅光嘅單色性質。

5. 機械同封裝資訊

LTS-4801JD嘅物理結構為機械整合而定義。

5.1 尺寸同外形圖

封裝嘅數碼高度為0.39吋（10.0 mm）。詳細尺寸圖（規格書中引用）指明封裝嘅總長度、寬度同高度，劃段尺寸同間距，引腳（腳位）間距同長度，以及右側小數點嘅位置。除非另有說明，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為±0.25mm。呢張圖對於創建PCB佔位面積同確保喺外殼內正確安裝至關重要。

5.2 腳位定義同極性識別

裝置採用10腳配置。佢採用共陽極架構，即係所有LED劃段嘅陽極內部連接並引出到特定腳位。腳位連接如下：腳位3同腳位8係共陽極（並且內部連接）。每個劃段嘅陰極位於獨立腳位：腳位1（G）、腳位2（F）、腳位4（E）、腳位5（D）、腳位6（D.P.，小數點）、腳位7（C）、腳位9（B）、腳位10（A）。腳位編號同腳位1嘅位置必須從機械圖中識別。Rt. Hand Decimal描述確認小數點位於數字嘅右側。

5.3 內部電路圖

引用嘅內部電路圖以視覺方式表示共陽極配置。佢會顯示一個公共節點（陽極）連接到正電源，而每個劃段嘅LED（A至G，加DP）嘅陰極連接到獨立腳位。要點亮一個劃段，必須將其對應嘅陰極腳位驅動至低電平（透過限流電阻接地），同時共陽極保持高電平。

6. 焊接同組裝指引

需要適當處理以保持裝置完整性。

6.1 回流焊接參數

提供嘅關鍵參數係最高焊接溫度：260°C持續3秒，測量點喺安裝平面下方0.116吋（2.95mm）。呢個符合典型無鉛回流曲線（例如IPC/JEDEC J-STD-020）。應使用標準回流曲線，包括預熱區、快速升溫區、峰值溫度區（喺指定時間內唔超過260°C）同受控冷卻區。曲線必須確保封裝引腳處嘅溫度唔超過絕對最大值。

6.2 注意事項同處理

處理同組裝期間應遵守標準ESD（靜電放電）預防措施，因為LED晶片對靜電敏感。避免對引腳或塑膠封裝施加機械應力。焊接後嘅清潔應使用與封裝材料（可能係環氧樹脂）相容嘅方法。

6.3 儲存條件

裝置應儲存喺指定嘅儲存溫度範圍內，即-35°C至+85°C。建議將組件儲存喺低濕度環境同ESD防護包裝中，直至準備使用，以防止吸濕同靜電損壞。

7. 應用建議

7.1 典型應用電路

對於像LTS-4801JD咁樣嘅共陽極顯示屏，最常見嘅驅動方法係多工掃描，特別係使用多位數時。微控制器或專用顯示驅動IC會順序為每個數字嘅共陽極供電，同時輸出應該喺該數字上點亮嘅劃段嘅陰極圖案。呢種方法節省I/O腳位。對於單數字應用，可以使用更簡單嘅靜態驅動：將共陽極腳位（3同8）透過一個用於整個顯示屏嘅限流電阻連接到正電源電壓（Vcc），並將每個陰極腳位（A-G，DP）連接到微控制器I/O腳位或驅動電晶體。每個I/O腳位需要為其對應劃段串聯一個限流電阻。

7.2 限流電阻計算

限流電阻嘅值好關鍵。可以用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF。例如，Vcc為5V，典型VF為2.6V，所需IF為20mA：R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120歐姆。電阻嘅額定功率至少應為P = (IF)^2 * R = (0.020)^2 * 120 = 0.048W，所以標準1/8W（0.125W）或1/4W電阻就足夠。

7.3 設計考慮因素

亮度控制：可以喺指定限制內改變正向電流（IF）嚟調節亮度，可以透過改變電阻值或喺驅動信號上使用PWM（脈衝寬度調變）。PWM對於調光非常有效。

視角：闊視角有好處，但喺最終產品中定位顯示屏時，要考慮主要觀看方向。

熱管理：雖然功耗低，但如果使用多個顯示屏或喺高環境溫度下操作，請確保通風充足，以防止亮度下降並延長使用壽命。

對比度增強：灰色面同白色劃段提供固有對比度。為咗最佳可讀性，顯示屏周圍嘅深色邊框或濾光片可以進一步增強對比度，特別係喺明亮環境光下。

8. 技術比較同區分

LTS-4801JD主要透過其使用嘅AlInGaP技術同特定性能特徵嚟區分自己。

AlInGaP vs. 其他LED技術：同傳統GaAsP或GaP紅光LED相比，AlInGaP LED提供顯著更高嘅發光效率（每單位電功率更多光輸出）、更好嘅溫度穩定性同更飽和嘅超紅色。同使用濾光片嘅新型高功率白光LED相比，呢款裝置更簡單，需要更少複雜嘅驅動電子元件，並直接提供純正、高效嘅紅光。

喺七劃顯示屏中：佢嘅0.39吋數碼高度將佢置於面板安裝儀器嘅常見尺寸類別。列出嘅關鍵競爭優勢包括連續均勻劃段（外觀整潔）、高亮度同對比度，以及按發光強度分級（確保一致性）。低功耗要求對於電池供電裝置亦係一個優點。

9. 常見問題（基於技術參數）

Q1: 有兩個共陽極腳位（腳位3同腳位8）有咩用？

A1: 有兩個腳位用於公共連接有助於分佈總陽極電流，即所有點亮劃段電流嘅總和。咁樣可以降低單一腳位同PCB走線中嘅電流密度，提高可靠性。佢哋內部連接，所以電路中只需要連接一個，但建議兩個都連接以獲得最佳性能。

Q2: 我可唔可以直接從3.3V微控制器驅動呢個顯示屏而唔使用限流電阻？

A2: 唔可以。你必須始終為每個劃段使用限流電阻（或穩流源）。正向電壓（VF）通常為2.1V-2.6V。將3.3V透過微控制器腳位直接連接到LED會試圖驅動不受控、可能破壞性嘅電流通過LED，因為唯一嘅電阻將係MCU腳位同LED嘅內阻，呢個非常低。

Q3: 連續正向電流從25°C線性遞減係咩意思？

A3: 意思係當環境溫度升高超過25°C時，最大允許連續正向電流會減少。遞減因子係0.33 mA/°C。例如，喺50°C（比參考值高25°C）時，最大電流會係25mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 25mA - 8.25mA = 16.75mA。咁樣可以防止過熱並確保可靠性。

Q4: 點樣理解發光強度匹配比2:1？

A4: 呢個意思係喺單個LTS-4801JD單元內，喺相同條件（IF=1mA）下測量時，最暗嘅劃段亮度唔會低於最亮劃段亮度嘅一半。咁樣確保整個數字顯示嘅視覺均勻性。

10. 實用設計同使用案例

案例：設計一個簡單數字電壓錶讀數

一位設計師正在創建一個緊湊型數字電壓錶，用於顯示0.0V至19.9V。佢需要一個清晰、低功耗嘅顯示屏。佢選擇LTS-4801JD，因為佢亮度高同0.39吋尺寸，對於預期用途嚟講清晰易讀。使用三個顯示屏顯示三個數字。微控制器嘅ADC讀取電壓，將其轉換為數值，並透過多工掃描方案驅動顯示屏，使用電晶體陣列處理共陽極，MCU嘅I/O腳位（帶串聯電阻）處理劃段陰極。中間數字嘅右側小數點用於顯示十分位。選擇AlInGaP紅光係因為佢喺深色面板上對比度高。設計師計算5V系統嘅電阻值，以大約15mA驅動每個劃段，提供充足亮度，同時遠低於室溫下25mA嘅連續額定值。

11. 工作原理介紹

LTS-4801JD基於半導體材料中電致發光嘅基本原理運作。AlInGaP晶片結構形成一個p-n接面。當施加超過接面閾值（約1.8-2.0V）嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅電洞被注入到活性區域，喺度佢哋復合。喺AlInGaP中，呢種復合主要釋放紅光波長範圍（約650 nm）嘅光子（光）形式能量。七個劃段（A至G）同小數點（DP）中嘅每一個都包含一個或多個呢啲微小LED晶片，嵌入喺封裝中。共陽極配置透過允許單一正電壓源為所有劃段供電，並透過將所需劃段嘅陰極接地實現獨立控制，從而簡化外部驅動電路。

12. 技術趨勢同背景

像LTS-4801JD咁樣嘅七劃LED顯示屏代表一種成熟且高度優化嘅顯示技術。雖然更新嘅技術如點陣OLED或TFT LCD提供更大靈活性（全圖形、多種顏色），但七劃LED喺特定領域仍保持強大優勢：驅動電子元件極其簡單、亮度同對比度非常高、喺陽光直射下可讀性極佳、操作溫度範圍寬廣，以及卓越嘅長期可靠性（無背光會失效）。呢個領域內嘅趨勢係使用先進半導體材料（如AlInGaP，正如呢款裝置所見）實現更高效率（每瓦更多流明），以及採用表面貼裝封裝以實現自動化組裝。對於主要要求係成本效益高、堅固耐用且高度清晰嘅數字顯示嘅應用，佢哋仍然係首選解決方案。