LTS-5325CTB-P LED顯示屏規格書 - 0.56吋數碼高度 - 藍色 - 3.8V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-5325CTB-P係一款表面貼裝器件（SMD），設計為單數碼字母數字顯示屏。佢嘅主要功能係喺電子設備中提供清晰、明亮嘅數字或有限嘅字母數字指示。核心技術基於生長喺藍寶石基板上嘅InGaN（氮化銦鎵）藍色LED晶片，呢種技術以產生高效同明亮嘅藍光而聞名。該器件採用灰色面罩以實現高對比度，同埋白色段位用於光線擴散，從而產生出色嘅字符外觀。

1.1 主要特點同優點

• 數碼尺寸：具備大尺寸0.56吋（14.22毫米）數碼高度，確保遠距離都有極佳嘅可見度。
• 段位品質：提供連續、均勻嘅段位，實現一致同專業嘅視覺輸出，冇間隙或唔規則。
• 電源效率：設計功耗低，適合電池供電或注重能源嘅應用。
• 光學性能：提供高亮度同高對比度，確保即使喺光線充足嘅環境中都易於閱讀。
• 視角：提供寬廣視角，允許從唔同位置清晰閱讀顯示內容。
• 可靠性：得益於固態可靠性，冇活動部件，從而實現長使用壽命同抗衝擊、抗振動能力。
• 品質控制：器件會根據發光強度進行分類（分級），確保特定訂單內嘅亮度水平喺指定範圍內保持一致。
• 環保合規：封裝係無鉛嘅，並根據RoHS（有害物質限制）指令製造。

1.2 裝置配置

呢款係共陰極顯示屏。特定型號LTS-5325CTB-P表示帶有右側小數點（DP）嘅藍色（B）顯示屏。共陰極配置簡化咗使用汲入電流嘅微控制器或驅動IC時嘅電路設計。

2. 技術參數：深入客觀解讀

本節提供咗器件喺定義條件下嘅操作限制同性能特徵嘅詳細、客觀分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲係任何情況下都唔可以超過嘅應力極限，否則可能會對器件造成永久性損壞。操作應始終保持喺後面詳細說明嘅推薦操作條件內。

• 每段功耗：最大70 mW。呢個係一個段位內可以安全轉換為光同熱嘅總電功率（電流 * 電壓）。
• 每段峰值正向電流：最大30 mA，但僅限於脈衝條件下（1/10佔空比，0.1毫秒脈衝寬度）。呢個額定值適用於短暫嘅高電流脈衝，唔係連續操作。
• 每段連續正向電流：喺25°C時最大25 mA。呢個電流會隨環境溫度（Ta）每升高1°C（超過25°C）而線性降低0.28 mA。例如，喺85°C時，最大連續電流大約係：25 mA - [0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)] = 25 mA - 16.8 mA = 8.2 mA。
• 操作及儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。器件可以喺呢個完整範圍內儲存或操作。
• 焊接溫度：可承受260°C嘅烙鐵焊接3秒，烙鐵頭需定位喺封裝安裝平面下方至少1/16吋（≈1.6毫米）處。

2.2 電氣及光學特性

呢啲參數定義咗器件喺推薦條件下（Ta=25°C）操作時嘅典型性能。

• 平均發光強度（I_V）：當正向電流（I_F）為10 mA時，範圍從8600 µcd（最小值）到28500 µcd（典型值）。呢個寬範圍表示器件經過分級；具體嘅強度等級會喺訂購信息中指定。
• 每晶片正向電壓（V_F）：典型值3.8V，最大值3.8V，喺I_F=5 mA時。呢個係LED點亮時兩端嘅電壓降。設計師必須確保驅動電路能夠提供呢個電壓。
• 峰值發射波長（λ_p）：468 nm。呢個係發射光強度最高嘅波長，正好喺可見光譜嘅藍色區域。
• 主波長（λ_d）：470 nm。呢個係人眼感知為光顏色嘅單一波長，非常接近峰值波長。
• 譜線半寬（Δλ）：25 nm。呢個表示光譜純度；數值越細，表示光越單色（顏色越純）。25 nm係標準藍色LED嘅典型值。
• 反向電流（I_R）：喺反向電壓（V_R）為5V時最大100 µA。呢個參數僅用於測試目的；器件唔係設計用於反向偏壓下操作。
• 發光強度匹配比：喺同一個相似光區域內嘅段位之間，最大為2:1。呢個意思係最亮嘅段位亮度唔應該超過最暗段位亮度嘅兩倍，以確保均勻性。
• 串擾：規定為 ≤ 2.5%。呢個係指相鄰段位之間唔需要嘅光洩漏或電氣干擾。

2.3 靜電放電（ESD）保護

LED對靜電放電高度敏感。規格書強烈建議喺處理同組裝過程中實施ESD控制措施，以防止潛在或災難性損壞：

• 人員應使用接地手腕帶或防靜電手套。
• 所有工作站、設備同儲存設施必須正確接地。
• 建議使用離子風機（離子風扇）來中和處理過程中可能因摩擦而積聚喺塑料封裝表面嘅靜電荷，特別係對於非擴散（N/D）類型。

3. 分級系統說明

規格書明確指出器件根據發光強度進行分類。呢個意味著存在一個分級系統，雖然呢段摘錄中冇詳細說明具體嘅分級代碼。通常，呢類系統包括：

• 發光強度分級：生產批次嘅LED會根據佢哋喺標準測試電流（例如，10 mA）下測量到嘅光輸出進行測試同分類到唔同嘅組別（級別）。呢個確保客戶收到嘅LED喺預定範圍內（例如，8600-12000 µcd，12000-18000 µcd等）具有一致嘅亮度。特性表中從最小值到典型值嘅寬範圍（8600到28500 µcd）支持呢種做法。
• 正向電壓分級：雖然呢度冇明確提及，但通常做法亦會根據正向電壓（V_F）對LED進行分級，以確保多個LED並聯時電流分佈均勻。
• 波長分級：對於顏色要求嚴格嘅應用，LED亦可能根據主波長或峰值波長進行分級，以確保顏色一致性。嚴格嘅規格（λ_d= 470 nm）表明咗一個受控嘅製程，但對於高級別產品，分級可能仍然會進行。

4. 性能曲線分析

規格書包含典型電氣/光學特性曲線部分。雖然文本中冇提供具體曲線，但呢啲通常包括以下對設計至關重要嘅內容：

• 相對發光強度 vs. 正向電流（I-V曲線）：顯示光輸出如何隨驅動電流增加而增加。通常係非線性嘅，喺較高電流時會飽和。
• 正向電壓 vs. 正向電流：說明電壓同電流之間嘅關係，對於設計限流電路或恆流驅動器至關重要。
• 相對發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出如何隨LED結溫升高而降低。呢個對於應用中嘅熱管理至關重要。
• 光譜功率分佈：顯示每個波長發射光強度嘅圖表，確認藍色同光譜寬度。

設計師應參考呢啲曲線，以優化驅動電流來達到所需亮度，了解電壓要求，並規劃熱效應。

5. 機械及封裝信息

5.1 封裝尺寸

該器件符合特定嘅SMD佔位面積。關鍵尺寸註釋包括：

• 所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，一般公差為±0.25毫米。
• 段位區域嘅品質標準：異物 ≤ 10密耳，油墨污染 ≤ 20密耳，氣泡 ≤ 10密耳。
• 反射器彎曲必須 ≤ 其長度嘅1%。
• 塑料引腳上嘅毛刺唔可以超過0.14毫米。

工程師必須使用提供嘅尺寸圖（文本中未完全詳細說明）來創建正確嘅PCB焊盤圖案。

5.2 引腳配置同極性

該器件具有10引腳配置。圖中標記咗引腳1。引腳排列如下：

• 引腳1：段E嘅陽極
• 引腳2：段D嘅陽極
• 引腳3：公共陰極1
• 引腳4：段C嘅陽極
• 引腳5：小數點（DP）嘅陽極
• 引腳6：段B嘅陽極
• 引腳7：段A嘅陽極
• 引腳8：公共陰極2
• 引腳9：段F嘅陽極
• 引腳10：段G嘅陽極

內部電路圖顯示所有段陽極都係獨立嘅，而所有段嘅陰極則內部連接至兩個引腳（3同8），呢兩個引腳必須喺PCB上連接埋一齊以形成公共陰極。

5.3 推薦焊接焊盤圖案

提供咗推薦嘅PCB焊盤圖案，以確保回流焊接期間形成可靠嘅焊點同正確對齊。呢個圖案考慮咗封裝尺寸同焊膏體積要求。

6. 焊接同組裝指引

6.1 SMT焊接指引

表面貼裝組裝嘅關鍵指引：

• 回流焊接（主要方法）：
  • 預熱：120–150°C。
  • 預熱時間：最長120秒。
  • 峰值溫度：最高260°C。
  • 液相線以上時間：最長5秒。
• 烙鐵（僅用於維修/返工）：
  • 烙鐵溫度：最高300°C。
  • 接觸時間：每個焊點最長3秒。
• 關鍵限制：該器件最多可以承受兩次回流製程循環。第一次回流後，電路板必須完全冷卻至室溫，然後先可以進行第二次回流製程（例如，用於雙面組裝）。

6.2 濕度敏感性同儲存

SMD顯示屏以防潮包裝運輸。為防止爆米花現象（因回流期間水蒸氣快速膨脹導致封裝開裂），規定以下儲存條件：

• 儲存：未開封嘅包裝袋應儲存喺 ≤ 30°C 同 ≤ 60% 相對濕度下。
• 暴露時間：一旦密封袋打開，吸濕就開始。組件喺環境條件下嘅車間壽命有限。
• 烘烤：如果組件暴露喺環境濕度超過其安全極限，佢哋必須喺回流前進行烘烤以去除水分。烘烤應只進行一次，以避免熱應力。
  • 捲帶上嘅組件：60°C，≥ 48小時。
  • 散裝組件（散料）：100°C，≥ 4小時 或 125°C，≥ 2小時。

7. 包裝同訂購信息

7.1 包裝規格

該器件以帶狀包裝（捲帶）形式提供，用於自動貼片組裝。

• 載帶：由黑色導電聚苯乙烯合金製成。尺寸符合EIA-481-D標準。
• 載帶尺寸：包括特定嘅口袋尺寸以牢固固定組件。翹曲度（彎曲）控制喺250毫米長度內1毫米以內。
• 捲盤信息：
  • 每個22吋捲盤嘅標準包裝長度：44.5米。
  • 每個13吋捲盤嘅組件數量：700件。
  • 剩餘/捲盤末端嘅最小訂購數量：200件。
• 引導帶同尾帶：捲盤包括用於機器送料嘅引導帶（最小400毫米）同尾帶（最小40毫米）。

8. 應用建議同設計考慮因素

8.1 典型應用場景

• 測試同測量設備：數字萬用錶、示波器、電源供應器，需要清晰數字讀數嘅地方。
• 消費電子產品：音頻放大器、家用電器顯示屏（微波爐、烤箱）、健身器材。
• 工業控制：面板儀錶、過程指示器、計時器顯示屏。
• 汽車售後市場：需要高亮度嘅儀錶同顯示屏。

8.2 設計考慮因素

• 電流驅動：始終使用恆流驅動器或限流電阻串聯喺每個段陽極。根據電源電壓（V_cc）、典型LED正向電壓（V_F~ 3.8V）同所需正向電流（I_F，例如，10-20 mA以獲得良好亮度同時保持喺限制內）計算電阻值。例如：R = (V_cc- V_F) / I_F.
• 熱管理：雖然每段功耗低，但如果多個段位長時間同時點亮，特別係喺高環境溫度下，請確保足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔。記住電流降額規則。
• 微控制器接口：對於共陰極顯示屏，微控制器引腳通常汲入電流（作為接地開關）。使用配置為開漏/低輸出嘅GPIO引腳或具有足夠電流汲入能力嘅專用LED驅動IC。確保從電源汲取嘅總電流喺其額定值內。
• 電路中嘅ESD保護：喺最終應用中，考慮喺連接至顯示屏嘅線路上添加瞬態電壓抑制（TVS）二極管或其他保護，特別係如果佢哋暴露於用戶界面或外部連接器。

9. 技術比較同區分

雖然規格書中冇直接同其他型號比較，但根據其規格，LTS-5325CTB-P嘅主要區分點係：

• 對比更細嘅顯示屏（例如，0.3吋）：由於其更大嘅0.56吋數碼高度，遠距離可見度更優越。
• 對比通孔LED顯示屏：SMD封裝實現自動化組裝，減少PCB空間，並允許更薄嘅終端產品。
• 對比標準亮度LED：高典型發光強度（喺10mA時高達28500 µcd）使其適合需要高亮度嘅應用。
• 對比非分級LED：發光強度分類為設計師提供咗更可預測同均勻嘅亮度，橫跨所有段位同多個單元，呢個對於外觀專業嘅設備至關重要。

10. 常見問題（基於技術參數）

1. 問：峰值波長（468 nm）同主波長（470 nm）有咩唔同？
   答：峰值波長係物理光輸出最強嘅地方。主波長係人眼感知為顏色嘅單一波長。佢哋通常好接近，好似呢度咁，但對於某啲顏色可能會唔同。兩者都確認係藍色LED。
2. 問：我可以用5V電源同一個電阻驅動呢個顯示屏嗎？
   答：可以。用5V電源（V_cc）同典型V_F3.8V，你需要一個限流電阻。對於I_F=10 mA：R = (5V - 3.8V) / 0.01A = 120 Ω。使用下一個標準值，例如120 Ω或150 Ω。始終驗證實際亮度同功耗。
3. 問：點解有兩個公共陰極引腳（3同8）？
   答：呢個係為咗電流處理同PCB佈局靈活性。總陰極電流係所有點亮段位電流嘅總和。有兩個引腳可以分流呢個電流，降低每個引腳嘅電流密度，提高可靠性。兩個引腳都必須喺你嘅PCB上連接到地。
4. 問：最大回流循環次數係兩次。如果我需要第三次返工塊板點算？
   答：強烈唔建議。第三次回流會使塑料封裝同內部連接承受過度熱應力，顯著增加故障風險。對於返工，僅對需要維修嘅特定焊點極度小心地使用烙鐵（最高300°C，3秒），避免加熱整個組件。
5. 問：點樣解讀2:1嘅發光強度匹配比？
   答：呢個意思係喺單個顯示單元內，喺相同條件下驅動時，最亮嘅段位亮度唔應該超過最暗段位亮度嘅兩倍。呢個確保顯示字符嘅視覺均勻性。

11. 實用設計同使用案例

案例：設計一個簡單嘅數字電壓錶讀數

一位設計師正喺度使用帶有ADC嘅微控制器創建一個0-30V直流電壓錶。選擇LTS-5325CTB-P係因為佢嘅可讀性。

1. 電路設計：微控制器嘅I/O引腳通過150 Ω限流電阻（為5V系統計算）連接到段陽極（A-G，DP）。兩個公共陰極引腳連接埋一齊到一個單NPN晶體管（例如，2N3904），作為低側開關，由微控制器引腳控制。如果需要，呢個允許多路復用，雖然對於單個數碼，佢可以持續點亮。
2. 軟件：微控制器讀取ADC值，將其轉換為電壓，然後將該值映射到正確嘅7段圖案（0-9）。段數據發送到相應嘅I/O引腳。
3. PCB佈局：使用規格書中推薦嘅焊接圖案作為佔位面積。焊盤連接處添加散熱焊盤以方便焊接。公共陰極嘅接地連接要穩固。
4. 組裝：電路板使用標準無鉛回流曲線組裝，確保峰值溫度唔超過260°C。組件只經歷一次回流循環。
5. 結果：最終產品顯示清晰、明亮同均勻嘅藍色電壓讀數。

12. 工作原理介紹

LTS-5325CTB-P基於半導體p-n結中嘅電致發光原理工作。活性材料係InGaN（氮化銦鎵）。當施加超過二極管導通電壓（約3.3-3.8V）嘅正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入活性區域。當呢啲電荷載流子復合時，佢哋以光子（光）嘅形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，進而定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係藍色（~470 nm）。藍寶石基板為生長高質量InGaN層提供晶體模板。灰色面罩同白色段材料充當擴散器同對比度增強器，將光塑造成可識別嘅數字段。

13. 技術趨勢同背景

呢款器件代表咗一種成熟且廣泛採用嘅技術。喺藍寶石上使用InGaN製造藍色LED係標準工業製程。為呢個組件提供背景嘅顯示技術趨勢包括：

• 微型化：雖然0.56吋係常見尺寸，但趨勢係朝向更細小嘅高亮度SMD數碼，用於超緊湊設備。
• 效率提高：持續嘅材料科學提高咗InGaN LED嘅發光效率（每瓦流明），允許喺更低電流下實現更高亮度或減少熱負載。
• 集成化：存在將LED顯示屏同其驅動IC同微控制器集成到更完整嘅智能顯示模塊嘅趨勢，簡化終端產品設計。
• 顏色選項同RGB：雖然呢款係單色藍色顯示屏，但基礎嘅InGaN技術亦係生產綠色LED嘅基礎，當同熒光粉結合時，可以生產白色LED。使用微型SMD LED嘅全彩色RGB顯示屏亦變得越來越普遍，用於更複雜嘅圖形。
• 替代技術：對於某些應用，OLED（有機LED）顯示屏喺薄度同視角方面具有優勢，但同呢款無機LED相比，可能具有唔同嘅壽命同亮度特性。

LTS-5325CTB-P仍然係一個穩健、可靠同具成本效益嘅解決方案，適用於需要簡單、明亮同耐用數字顯示屏且偏好SMD組裝嘅應用。