LED数码管的结构及检测方法研究

LED数码管是由发光二极管构成的,亦称半导体数码管. 将条状发光二极管按照共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接,组成"8"字,再把发光二极管另一电极作笔段电极,就构成了LED数码管.若按规定使某些笔段上的发光二极管就能显示从0～9的…系列数字。同荧光数码管、辉光数码管(NRT)相比它具有：体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与TTL,CMOS电路兼容等的数显器件。

常见LED数码管的外形及内部结构如图1所示。图1(b)属于共阳极结构，图1(c)采用共阴极结构。+、一分别表示公共阳极和公共阴极。a～g是7个笔段电极，DP为小数点。另有一种字高为7．6mm的超小型LED数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。

LED数码管的性能检测

LED数码管外观要求颜色均匀、无局部变色及无气泡等，在业余条件下可用干电池进一步检测。如图2所示。以共阴极数码管为例介绍检测方法。;将3;V干电池负极引出线固定接触在LED数码管的公共阴极上，电池正极引出线依次移动接触笔画的正极端。这一根引出线接触到某一笔画的正极端时，那～笔画就应显示出来。用这种简单的方法就可检测出数码管是否有断笔(某笔画不能显示)，连笔(某些笔画连在一起)，并且可相对比较出不同的笔画发光的强弱性能。若检测共阳极数码管，只需将电池正负极引出线对调一下，方法同上。

LED数码管每笔画工作电流I在5～10;mA之间，若电流过大会损坏数码管，因此必须加限流电阻，其阻值可按下式汁算：;其中Uo为加在LED两端电压，U为LED数码管每笔画压降(约2;v)。

利用数字万用表的hFE插口能够方便地检查LED数码管的发光情况。选择NPN档时，C孔带正电，E孔<带负电。例如检测LTS547R型共刚极LED数码管时，从E孔插入一根单股细导线，导线引出端接一极(第③脚与第⑧脚在内部连通，可任选一个作为-)；再从c孔引出一根导线依次接触各笔段。若按图3所示电路，将第④、⑤、①、⑥、⑦脚短路后再与c孔引出线接通，则显示数宇‘2”。把a～g段全部接c引线，就显示令亮笔段，构成数字“8”。

(1)检测时若发光暗淡，说明器件已老化，发光效率太低。如果显示的笔段残缺不全，说明数码管已局部损坏。

(2)对丁型号不明、又无管脚排列图的LED数码管，用数字万用表的hFE档可完成下述测试工作：①判定数码管的结构形式(共阴或共阳)；②识别管脚：⑧检测全亮笔段。预先可假定某个电极为公共极，然后根据笔段发光或不发光加以验证。当笔段电极接反或公共极判断错误时，该笔段就不能发光。

[page]LED数码管的性能特点、简易检测及使用注意事项

1．性能特点

LED数码管的主要特点如下：

(1)能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。

(2)发光响应时间极短(<0．1µs)，高频特性好，单色性好，亮度高。

(3)体积小，重量轻，抗冲击性能好。

(4)寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。成本低。

因此它被广泛用作数字仪器仪表、数控装置、计算机的数显器件。

2．性能简易检测

LED数码管外观要求颜色均匀、无局部变色及无气泡等，在业余条件下可用干电池作进一步检查。现以共阴数码管为例介绍检查方法。

将3伏干电池负极引出线固定接触在LED数码管的公共负极端上，电池正极引出线依次移动接触笔画的正极端。这一根引出线接触到某一笔画的正极端时，那一笔画就应显示出来。用这种简单的方法就可检查出数码管是否有断笔(某笔画不能显示)，连笔(某些笔画连在一起)，并且可相对比较出不同笔划发光的强弱性能。若检查共阳极数码管，只需将电池正负极引出线对调一下，方法同上。

LED数码管每笔画工作电流ILED约在5—10mA之间，若电流过大会损坏数码管，因此必须加限流电阻，其阻值可按下式计算：R限 =(U。—ULED)／ILED

其中U。为加在LED两端电压，ULED为LED数码管每笔画压降(约2伏)。

利用数字万用表的hFE插口能够方便地检查LED数码管的发光情况。选择NPN挡时，C孔带正电，月孔带负电。例如检查LTS547R型共阴极LED数码管时，从E孔插入一根单股细导线，导线引出端接9极(第③脚与第⑧脚在内部连通，可任选一个作为Ө)；再从C孔引出一根导线依次接触各笔段电极，可分别显示所对应的笔段。

3．使用注意事项

(1)检查时若发光暗淡，说明器件已老化，发光效率太低。如果显示的笔段残缺不全，说明数码管已局部损坏。

(2)对于型号不明、又无管脚排列图的LED数码管，用数字万用表的h距挡可完成下述测试工作：①判定数码管的结构形式(共阴或共阳)；②识别管脚；③检查全亮笔段。预先可假定某个电极为公共极，然后根据笔段发光或不发光加以验证。当笔段电极接反或公共极判断错误时，该笔段就不能发光。