LTD-2601JG-J LED顯示器規格書 - 0.28英吋字高 - AlInGaP綠光 - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTD-2601JG-J是一款雙位數、七段式的字母數字顯示模組，專為各種電子應用中清晰顯示數字而設計。其字元高度為0.28英吋（7.0毫米），在緊湊尺寸與良好可見度之間取得平衡。本裝置採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術來產生綠光發光段，提供高亮度與高效率。顯示器具有灰色面板與白色發光段，增強了對比度與可讀性。其主要優點包括低功耗、優異的字元外觀（具有連續均勻的發光段）、高亮度、寬廣視角以及固態可靠性。本產品依據發光強度進行分級，並採用符合RoHS指令的無鉛封裝。

2. 技術參數深入解析

2.1 電氣與光學特性

本裝置的性能規格是在環境溫度（Ta）為25°C下定義的。關鍵參數包括：

• 每段平均發光強度：範圍從最小值200 ucd到最大值3400 ucd，典型值為540 ucd，測量條件為順向電流（IF）1 mA。
• 小數點（DP）平均發光強度：在IF=1mA時，最小值為50 ucd。
• 峰值發射波長（λp）：在IF=20mA時為571 nm。
• 主波長（λd）：在IF=20mA時為572 nm。
• 譜線半高寬（Δλ）：在IF=20mA時為15 nm。
• 每段順向電壓（VF）：典型值為2.6V，在IF=20mA時最大值為2.6V。
• 每段逆向電流（IR）：在逆向電壓（VR）5V時，最大值為100 µA。請注意，此為測試條件，本裝置不適用於連續逆向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：在IF=1mA時，相似發光區域的最大值為2:1。
• 主波長匹配差值（Δλd）：在IF=20mA時，相似發光區域的最大值為4 nm。
• 串擾：規定值≤ 2.5%。

2.2 絕對最大額定值

超出這些限制的應力可能導致永久性損壞。

• 每段功耗：70 mW
• 每段峰值順向電流：60 mA（工作週期1/10，脈衝寬度0.1ms）
• 每段連續順向電流：25 mA（從25°C開始線性降額，降額率為0.28 mA/°C）
• 操作溫度範圍：-35°C 至 +105°C
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C
• 焊接溫度：260°C持續5秒，測量點位於安裝平面下方1/16英吋（約1.6mm）處。

3. 分級系統說明

本裝置採用分級系統，根據在1 mA下測量的發光強度對單元進行分類。這確保了需要外觀均勻的應用在亮度上的一致性。分級定義如下，每個級別內的發光強度容差為±15%：

• E級：201 - 320 ucd
• F級：321 - 500 ucd
• G級：501 - 800 ucd
• H級：801 - 1300 ucd
• J級：1301 - 2100 ucd
• K級：2101 - 3400 ucd

單元的特定分級代碼標示在裝置包裝上。對於相似發光區域的發光段，也會進行主波長在4 nm差值內的匹配。

4. 性能曲線分析

規格書中參考了典型的電氣與光學特性曲線。雖然提供的文本未詳細說明具體圖表，但此類曲線通常說明順向電流（IF）與順向電壓（VF）之間的關係、發光強度對順向電流的依賴性，以及這些參數隨環境溫度的變化。分析這些曲線對於電路設計至關重要，以確保正確的限流、預測不同驅動條件下的亮度，並了解熱效應對性能的影響。設計者應預期順向電壓具有負溫度係數，且發光強度會隨著溫度升高而降低。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

本顯示器具有標準的雙位數七段式佔位面積。關鍵尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米。
• 除非另有規定，一般公差為±0.25 mm。
• 引腳尖端偏移公差為±0.4 mm。
• 針對發光段上的異物（≤10 mil）、油墨污染（≤20 mil）、反射器彎曲（≤其長度的1/100）以及發光段內的氣泡（≤10 mil）規定了缺陷限制。
• 建議使用Ø1.4mm的PCB孔徑進行安裝。

5.2 腳位連接與極性

本裝置採用共陽極配置。內部電路圖顯示兩個共陽極（每個位數一個）以及每個發光段（A-G和DP）的獨立陰極。腳位定義如下：

• 腳位1：陰極 E
• 腳位2：陰極 D
• 腳位3：陰極 C
• 腳位4：陰極 G
• 腳位5：陰極 DP（小數點）
• 腳位6：共陽極（位數2）
• 腳位7：陰極 A
• 腳位8：陰極 B
• 腳位9：共陽極（位數1）
• 腳位10：陰極 F

正確識別共陽極腳位對於多工掃描兩個位數至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 焊接溫度曲線

自動焊接：建議條件為260°C持續5秒，測量點位於安裝平面下方1/16英吋（約1.6mm）處。組裝期間的單元溫度不得超過最高額定溫度。
手動焊接：建議條件為350°C ±30°C，最多持續5秒，測量點位於安裝平面下方1/16英吋處。

6.2 注意事項與應用說明

本顯示器適用於辦公室、通訊及家庭應用中的普通電子設備。對於需要極高可靠性，且故障可能危及生命或健康的應用（例如航空、醫療系統），使用前必須進行諮詢。設計者必須嚴格遵守絕對最大額定值。操作時應注意避免靜電放電（ESD），儘管本摘要未提供具體的ESD額定值。儲存應在規定的溫度範圍（-35°C至+105°C）內，並置於乾燥環境中。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝規格如下：

• 每管數量： 33
• 每內盒管數： 90
• 每內盒數量： 2,970
• 每外盒管數： 360
• 每外盒數量： 11,880

裝置上的模組標記包括零件編號（LTD-2601JG-J）、日期代碼（YYWW格式）、製造國家以及分級代碼（Z）。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此顯示器適用於任何需要緊湊、明亮的兩位數數字讀數的裝置。常見應用包括儀表板、消費性電子產品（時鐘、計時器、磅秤）、工業控制裝置、測試與量測設備以及家電顯示器。

8.2 設計考量

• 限流：必須為每個發光段或共陽極使用外部限流電阻，以防止超過最大連續順向電流（每段25 mA）。電阻值必須根據電源電壓和LED的順向壓降計算。
• 多工掃描：為了僅用10個腳位獨立控制兩個位數，需使用多工掃描技術。共陽極（腳位6和9）以高頻率依序驅動，同時同步啟動相應發光段的陰極。這減少了所需的微控制器I/O腳位數量。
• 視角：寬廣的視角對於可能從軸外位置觀看顯示器的應用非常有利。
• 亮度控制：可以通過改變順向電流（在額定值內）或對驅動信號使用脈衝寬度調變（PWM）來調整亮度。

9. 技術比較與差異化

LTD-2601JG-J的主要差異化特點在於其使用AlInGaP技術產生綠光，以及其針對發光強度的特定分級系統。與GaP等舊技術相比，AlInGaP提供了更高的亮度與效率。明確的分級系統為設計者提供了可預測的亮度等級，這對於需要跨多個單元或產品保持視覺一致性的應用至關重要。0.28英吋的字元高度使其定位於常見的尺寸類別，在可讀性與電路板空間之間提供了良好的折衷。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：分級代碼的目的是什麼？
答：分級代碼（標示在裝置上為'Z'）表示該特定單元的發光強度範圍。這允許設計者為其應用選擇亮度一致的零件，或在需要時採購特定亮度等級的零件。

問：我可以在沒有限流電阻的情況下驅動此顯示器嗎？
答：不行。直接從電壓源驅動LED將導致過量電流流過，可能超過絕對最大額定值並損壞發光段。務必使用串聯電阻。

問：如何獨立控制兩個位數？
答：您必須使用多工掃描。簡要地開啟位數1的共陽極，同時設定位數1所需發光段的陰極。然後關閉位數1的陽極，開啟位數2的陽極，並設定位數2發光段的陰極。快速重複此循環（例如>60 Hz），以產生兩個位數持續點亮的視覺效果。

問：共陽極是什麼意思？
答：這表示一個位數中所有LED的陽極（正極側）連接在一起並接到一個腳位。要點亮一個發光段，您需要對其共陽極腳位施加正電壓，並將該特定發光段的陰極（負極側）連接到地（或低邏輯電平）。

11. 實務設計與使用案例

案例：設計一個簡單的兩位數計數器。
可以使用微控制器實現從00到99的計數器。需要十個I/O腳位：兩個用於驅動共陽極（最好透過電晶體以提供更高電流），八個用於驅動發光段陰極（A-G和DP）。韌體將維護計數值，將每個位數轉換為7段顯示模式，並執行多工掃描常式。每個發光段的限流電阻值（R）可以使用歐姆定律計算：R = (Vcc - Vf) / If，其中Vcc是電源電壓（例如5V），Vf是LED順向電壓（約2.6V），If是所需的順向電流（例如10 mA）。計算得出R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω。220 Ω或270 Ω的電阻將是合適的標準值。

12. 原理介紹

本裝置基於發光二極體（LED）技術。LED是一種半導體p-n接面二極體，當在順向方向施加電偏壓時會發光。電子在裝置內與電洞復合，以光子的形式釋放能量。光的顏色（波長）由半導體材料的能隙決定。LTD-2601JG-J使用AlInGaP，這是一種非常適合產生高效率紅光、橙光、琥珀光及綠光的材料系統。七段式設計使用多個獨立的LED晶片，以標準圖案（發光段A到G以及小數點DP）排列，以形成數字字元。共陽極配置是一種常見的電路設計，可簡化多位數顯示器的多工掃描。

13. 發展趨勢

雖然離散式七段LED顯示器在特定應用中仍然相關，但顯示技術更廣泛的趨勢包括轉向整合式點矩陣顯示器（提供字母數字和圖形功能）、有機LED（OLED）顯示器（因其薄型化和高對比度），以及將驅動電路有時甚至微控制器直接整合到顯示模組中（智慧型顯示器）。然而，對於簡單、低成本、高亮度且高可靠性的數字讀數，像LTD-2601JG-J這樣的LED七段顯示器仍然是一個穩健且有效的解決方案，特別是在工業、汽車和家電領域，這些領域的長壽命和各種照明條件下的可見度至關重要。