LED数码管的识别与检验方法使用常识.docx

LED数码管也称半导体数码管，它是将若干发光二极管按一定图形排列并封装在一起最常见数码显示器件之一。LED数码管含有发光显示清楚、响应速度快、耗电省、体积小、寿命长、耐冲击、易和多种驱动电路连接等优点，在多种数显仪器仪表、数字控制设备中得到广泛应用。
LED数码管种类很多，品种五花八门，这里仅向初学者介绍最常见小型“8”字形LED数码管识别和使用方法。

怎样识别LED数码管
1.结构及特点
现在，常见小型LED数码管多为“8”字形数码管，它内部由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管（a～g）作为7段笔画组成“8”字结构（故也称7 段LED数码管），剩下1个发光二极管（h或dp）组成小数点，图1（a）所表示。各发光二极管根据共阴极或共阳极方法连接，即把全部发光二极管负极（阴极）或正极（阳极）连接在一起，作为公共引脚；而每个发光二极管对应正极或负极分别作为独立引脚（称“笔段电极”），其引脚名称分别和图 1（a）中发光二极管相对应，即a、b、c、d、e、f、g脚及h脚（小数点），图1（b）所表示。若按要求使一些笔段上发光二极管发光，就能够显示出图1（c）所表示“0～9”10个数字和“A～F”6个字母，还能够显示小数点，可用于2进制、10进制和16进制数字显示，使用很广泛。

（a）结构图

（b）电路图

（c）显示符
常见小型LED数码管是以印制电路板为基板焊固发光二极管，并装入带有显示窗口塑料外壳，最终在底部引脚面用环氧树脂封装而成。因为LED数码管笔段是由发光二极管组成，所以其特征和发光二极管相同。LED数码管关键特点：能在低电压、小电流条件下驱动发光，并能和CMOS、TTL电路兼容；它不仅发光响应时间极短（＜0.1μs）、高频特征好、单色性好、亮度高，而且体积小、重量轻、抗冲击性能好、使用寿命长（通常在10万小时以上，最高可达 100万小时）、成本低。
2.外形和种类
常见小型LED数码管封装形式几乎全部采取了双列直插结构，并根据需要将1至多个“8”字形字符封装在一起，以组成显示位数不一样数码管。假如根据显示位数（即全部数字字符个数）划分，有1位、2位、3位、4位、5位、6位……数码管，图2所表示。假如根据内部发光二极管连接方法不一样划分，有共阴极数码管和共阳极数码管两种；按字符颜色不一样划分，有红色、绿色、黄色、橙色、蓝色、白色等数码管；按显示亮度不一样划分，有一般亮度数码管和高亮度数码管；按显示字形不一样，可分为数字管和符号管。

图2 LED数码管实物外形图

图3 LED数码管尺寸衡量

图4LED数码管引脚排序规则

3.关键参数
表征LED数码管各项性能指标参数关键有光学参数和电参数两大类，它们均取决于内部发光二极管。除此之外，还有“字高”这一衡量LED数码管显示字符大小关键参数。“字高”具体所指为显示字符高度，图3所表示。国外型号LED数码管常见英寸作为“字高”单位，国产管则用毫米作单位。常见小型 LED数码管字高有0.32英寸（8.12mm）、0.36英寸（9.14mm）、0.39英寸（9.90mm）、0.4英寸（10.16mm）、 0.5英寸（12.70mm）、0.56英寸（14.20mm）、0.8英寸（20.32mm）、1英寸（25.40mm）等。
4.型号和引脚识别
因为LED数码管型号命名各厂家不统一，可谓各行其事，无规律可循。要想知道某一型号产品结构特点和相关参数等，通常只能查看厂家说明书或相关参数手册。对于型号不清楚LED数码管，就只能经过万用表等测量，搞清内部电路结构和相关参数。表1列出了部分国产BS×××系列LED数码管关键参数，供参考。
小型LED数码管引脚排序规则图4所表示。即：正对着产品显示面，将引脚面朝向杂志，从左上角（左、右双排列引脚）或左下角（上、下双排列引脚）开始，按逆时针（即图中箭头）方向计数，依次为1、2、3、4脚……假如翻转过来从后面看（比如在印制电路板焊接面上看），即引脚面正对着自己、显示面朝向杂志，则应按顺时针方向计数。可见，这跟一般集成电路是一致。
常见LED数码管引脚排列均为双列10脚、12脚、14脚、16脚、18脚等，表2给出了笔者整理出常见LED数码管引脚排列图和内部电路图，期望能够给读者应用提供简便快捷帮助。识别引脚排列时大致上有这么规律：对于单个数码管来说，最常见引脚为上、下双排列，通常它第3脚和第8脚是连通，为公共脚；假如引脚为左、右双排列，则它第1脚和第6脚是连通，为公共脚。但也有例外，必需具体型号具体对待。另外，多数LED数码管“小数点”在内部是和公共脚接通，但有些产品“小数点”引脚却是独立引出来。对于2位及以上数码管，通常多是将内部各“8”字形字符a～h这8根数据线对应连接在一起，而各字符公共脚单独引出（称“动态数码管”），既降低了引脚数量，又为使用提供了方便。比如，4位动态数码管有4个公共端，加上 a～h引脚，一共才只有12个引脚。假如制成各“8”字形字符独立“静态数码管”，则引脚可达成40脚。
常见LED数码管引脚排列图和内部电路图
（1）CPS05011AR(1位共阴/红色 0.5英寸)、SM420501K(红色 0.5英寸)、 SM620501(蓝色0.5英寸)、SM820501(绿色0.5英寸)

（2）SM420361(1位共阴/红色0.36英寸)、 SM440391(红色0.39英寸)

（3）SM420322(1位共阴/红色0.32英寸)、SM220322(绿色0.32英寸)

(4)SM410561K(1位共阳/红色0.56英寸)、SM610501(蓝色0.5英寸)、 SM810501(绿色0.5英寸)

(5)SM410561K(1位共阳/红色0.56英寸)、SM610501(蓝色0.5英寸)、 SM810501(绿色0.5英寸)

(6)SM410361(1位共阳/红色0.36英寸)、HDSR-7801(红色 0.3英寸)、HDSP-7301(红色 0.3英寸)

（7）SM410322(1位共阳/红色0.32英寸)、SM210322(绿色0.32英寸)

（8）SN420502(2位共阴/红色静态 0.5英寸)、SN220801(绿色0.8英寸)、
KW2-561CGA（绿色 0.56英寸）

（9）SN410502(2位共阳/红色静态 0.5英寸)、SN210801(绿色0.8英寸)

(10)SN460561(2位共阴/红色动态 0.56英寸)、SN260561(绿色0.56英寸)

(11)SN450561(2位共阳/红色动态0.56英寸)、SN250561(绿色0.56英寸)

LED数码管简易测试方法
一个质量确保LED数码管，其外观应该是做工精细、发光颜色均匀、无局部变色及无漏光等。对于不清楚性能好坏、产品型号及管脚排列数码管，可采取下面介绍简便方法进行检测。
图5 LED数码管检测

（a）干电池检测法

（b）万用表检测法
1.干电池检测法。
图5（a）所表示，取两节一般1.5V干电池串联（3V）起来，并串联一个100Ω、1/8W限流电阻器，以预防过电流烧坏被测LED数码管。将3V干电池负极引线（两根引线均可接上小号鳄鱼夹）接在被测数码管公共阴极上，正极引线依次移动接触各笔段电极（a～h脚）。当正极引线接触到某一笔段电极时，对应笔段就发光显示。用这种方法能够快速测出数码管是否有断笔（某一笔段不能显示）或连笔（一些笔段连在一起），而且可相对比较出不一样笔段发光强弱是否一致。若检测共阳极数码管，只需将电池正、负极引线对调一下，方法同上。
假如将图5（a）中被测数码管各笔段电极（a～h脚）全部短接起来，再接通测试用干电池，则可使被测数码管实现全笔段发光。对于质量确保数码管，其发光颜色应该均匀，而且无笔段残缺及局部变色等。
假如不清楚被测数码管结构类型（是共阳极还是共阴极）和引脚排序，可从被测数码管左边第1脚开始，逆时针方向依次逐脚测试各引脚，使各笔段分别发光，即可测绘出该数码管引脚排列和内部接线。测试时注意，只要某一笔段发光，就说明被测两个引脚中有一个是公共脚，假定某一脚是公共脚不动，变动另一测试脚，假如另一个笔段发光，说明假定正确。这么依据公共脚所接电源极性，可判定出被测数码管是共阳极还是共阴极。显然，公共脚假如接电池正极，则被测数码管为共阳极；公共脚假如接电池负极，则被测数码管应为共阴极。接下来测试剩下各引脚，即可很快确定出所对应笔段来。
2.万用表检测法。
这里以MF50型指针式万用表为例，说明具体检测方法：首先，根据图5（b）所表示，将指针式万用表拨至“R×10k”电阻挡。因为LED数码管内部发光二极管正向导通电压通常≥1.8V，所以万用表电阻档应置于内部电池电压是15V（或9V）“R×10k”挡，而不应置于内部电池电压是1.5V “R×100”或“R×1k”挡，不然无法正常测量发光二极管正、反向电阻。然后，进行检测。在测图5（b）所表示共阴极数码管时，万用表红表笔（注意：红表笔接表内电池负极、黑表笔接表内电池正极）应接数码管“-”公共端，黑表笔则分别去接各笔段电极（a～h脚）；对于共阳极数码管，黑表笔应接数码管“+”公共端，红表笔则分别去接a～h脚。正常情况下，万用表指针应该偏转（通常示数在100kΩ以内），说明对应笔段发光二极管导通，同时对应笔段会发光。若测到某个管脚时，万用表指针不偏转，所对应笔段也不发光，则说明被测笔段发光二极管已经开路损坏。和干电池检测法一样，采取万用表检测法也可对不清楚结构类型和引脚排序数码管进行快速检测。
以上所述为1位LED数码管检测方法，至于多位LED数码管检测，方法大同小异，不再赘述。
国产BS×××系列LED数码管代换型号
型 号
关键参数
中国外代换型号
BS224
1位共阳/红色/高亮/8mm
TLR332
BS225
1位共阴/红色/高亮/8mm
TLR332
BS241
1位共阴/红色/高亮/13mm
LTS547R
BS242
1位共阳/红色/高亮/13mm
LTS546R
BS243
1位共阴/红色/高亮/10mm
LTS4740AP
BS244
1位共阳/红色/10mm
LTS4701AP
BS247-2
1位共阴/红色/高亮/30mm
GL8901
BS266
1位共阳/红色/高亮/20mm
HDSP-3401
BS341
1位共阴/绿色/13mm
LTS547G
BS342
1位共阳/绿色/13mm
LTS546G
BS343
1位共阴/绿色/10mm
GL8N056
BS344
1位共阳/绿色/高亮/10mm
LTS4501AG
BS582
1位共阳/橙色/58mm
M01231A
BS583
1位共阴/橙色/58mm
M01231C
2BS246
2位共阳/红色/13mm
TLR325
LED数码管使用常识
1.LED数码管通常要经过专门译码驱动电路，才能正常显示字符。因为LED数码管品种和类型繁多，所以在实际使用时应注意依据电路不一样选择不一样类型管子。比如，共阴极LED数码管，只能接入输出为高电平译码驱动电路；共阳极LED数码管，只能接入输出为低电平译码驱动电路。动态扫描显示电路输出端，只能接多位动态LED数码管。
2.各厂家或同一厂家生产不一样型号LED数码管，即使封装尺寸完全相同，其性能和引脚排列有可能大相径庭。反过来，功效和引脚排列相同LED数码管，外形尺寸往往有大有小。所以选择或代换LED数码管时，只能以它型号为依据。表3给出了国产BS×××系列LED数码管和中国外其它同类产品直接代换型号，可供参考。
3.LED数码管属于电流控制型器件，它发光亮度和工作电流成正比。实际使用时，每段笔划工作电流取5～15mA（指一般小型管），这么既可确保亮度适中，延长使用寿命，又不会损坏数码管。假如在大电流下长久使用，轻易使数码管亮度衰退，降低使用寿命，过大电流（指超出内部发光二极管所许可极限值）还会烧毁数码管。为了预防过大电流烧坏数码管，在电路中使用时一定要注意给它串联上适宜限流电阻器。
4.使用LED数码管时必需注意区分一般亮度数码管和高亮度数码管。通常情况下，用高亮度数码管能够代换现有设备上一般亮度数码管，但反过来不能用一般亮度数码管代换高亮度数码管。这是因为一般亮度数码管发光强度IV≥0.15mcd（毫坎），而高亮度数码管发光强度IV≥5mcd，二者相差悬殊，而且一般亮度数码管每个笔段工作电流≥5mA，而高亮度数码管在大约1mA工作电流下即可发光。
5.在挑选国产BS×××系列LED数码管时，应注意产品型号标注末位编号，方便和译码驱动电路等相匹配。通常产品末位数字是偶数，为共阳极数码管，如BS206、BS244等；若产品末位数字是奇数，则为共阴极数码管，如BS205、BS325等。但也有部分产品例外，应注意区分。型号后缀字母 “R”，表示发红光；后缀字母“G”，表示发绿光；后缀字母“OR”，表示发橙光。
6.小型LED数码管为一次性产品，即使其中一个笔段发光二极管在使用中损坏，也只能更换新管。曾见某图书介绍修复数码管内部损坏发光二极管方法，笔者亲自动手实践，发觉根本行不通，只会是徒劳。因为采取环氧树脂灌封全密封产品，外壳根本无法打开，强行用刀切割，伴随面板四分五裂，里面电路和光导材料早已被破坏得面目全非了。
7.LED数码管除了常见“8”字形数码管以外，较常见还有图6所表示“±1”数字管、“N”形管和“米”字管等。其中，“±1”数字管能够显示 “+1”和“-1”，和小数点“.”。“N”形管除了含有“8”字形数码管功效外，还能够显示字母“N”等。“米”字管功效最全，除显示数学运算符号 “＋”、“－”、“×”、“÷”之外，还可显示A～Z共26个英文字母，常见作单位符号显示。

图6特殊LED数码管
8.LED数码管显示面在出厂时贴有保护膜，在使用时能够撕下来。不要用尖硬物去碰触显示面，以免造成划痕等物理损伤，影响显示效果。焊接小型LED数码管宜用20W左右小功率电烙铁，焊接时间通常不要超出3s，以免烫坏器件本身或线路板。

LED
数
码
管

识
别
和
检
测
方
法
和
使
用
常
识