LED数码管知识简介

LED数码管知识简介

LED数码管是设备的简易显示常用电子元器件，下面将介绍它的性能特点，简

单检测方法及应用注意事项等内容。

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。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

笔划发光的强弱性若能检查共阳极数码管，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值=(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?)；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。

LED灯带常用规格术语解释

一些灯具销售部经常会接到客户需求LED灯带的询价电话，但由于对LED灯带的

规格术语不熟悉，常常需要给客户解释半天才能让客户了解。针对这一现象，下

面就把LED灯带常用的5种规格术语进行一下解释。

一、LED尺寸大小：0603、0805、1210、5050是指LED灯带上使用的发光元件----LED

的尺寸大小（英制/公制），下面是这些规格的详细介绍：

0603：换算为公制是1005，即表示LED元件的长度是1.0mm，宽度是0.5mm。行

业简称1005，英制叫法是0603.

0805：换算为公制是2125，即表示LED元件的长度是2.0mm，宽度是1.25mm.行

业简称2125，英制叫法是0805.

1210：换算为公制是3528，即表示LED元件的长度是3.5mm，宽度是2.8mm。行

业简称3528，英制叫法是1210.

5050：这是公制叫法，即表示LED元件的长度是5.0mm，宽度是5.0mm。行业简

称5050.

二、LED灯数：15灯、30灯、60灯是指LED灯带每米长度上焊接了多少颗LED

元件，一般来说1210规格灯带是每米60颗LED，5050规格灯带是每米30颗LED，

特殊的有每米60颗LED。不同LED数量的LED灯带价格是不同的，这也是区分

LED灯带价格的一个重要因素。

三、色温：是指将一标准黑体加热，温度升高到一定程度时颜色开始由深红 - 浅

红 - 橙黄 - 白 - 蓝，逐渐改变，某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当

时的绝对温度称为该光源之色温。

一般来说色温不作为考核LED灯带的一个指标，只是国外很多客户因为使用环境

的关系，会做一个特别要求。光源色温不同，光色也不同：

色温在 3300K 以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的感觉.，

通称暖色温。 色温在 3000--6000K 为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心

理效果，有爽快的感觉；故称为 " 中性 " 色温

色温超过 6000K ，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，通称冷色温。

四、亮度：cd（坎德拉）

发光强度的基本单位，坎德拉是国际单位制的基本单位之一。

一般LED灯带不同的颜色会有不同的发光强度，常用单位是mcd，即毫坎德拉。

数值越高，说明发光强度越大，也就是越亮。这是评定LED灯带亮度的重要指标，

亮度要求越高的灯带价格越贵。这是因为高亮度的LED芯片价格偏贵，并且亮度

越高，封装难度越大。

五、发光角度：

这是指LED灯带上LED元件的发光角度，一般通用的贴片LED，即SMD元件的发

光角度都是120度。发光角度越大，起散光效果越好，但相对的，其发光的亮度

也就相应减小了。发光角度小，光的强度是上去了，但照射的范围又会缩小。因

此，评定LED灯带的另一个重要指标就是发光角度。现在市面上有一些不良厂家，

为了提高发光的亮度以赚取更高的利润，故意把发光角度减小，稍有不慎，就会

买到这样的以次充好的元件。

六、电压：这是指LED灯带的输入电压，一般常用的规格是直流12V，也有的是

24V。

LED显示屏基本概念

1、什么是LED？LED是发光二极管的英文缩写（Light emitting diode）,

显示屏行业所说的“LED”特指能发出可见光波段的LED;

2、什么是像素？LED显示屏的最小发光像素，同普通电脑显示器中说的“像素”

含义相同；

3什么是像素距(点间距) ？由一个像素点中心到另一个像素点中心的距离；

4什么是LED显示单元模组？由若干个显示像素组成的，结构上独立、能组成LED

显示屏的最小单元。典型有“8*8”、“8*16”“16*16”等，通过特定的电路及

结构能组装成模组；

5什么是DIP? DIP是Double In-line Package 的缩写，双列直插式组装；

6什么是SMT?什么是SMD? SMT就是表面组装技术（Surface Mounted Technology

的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺；SMD是表面组装器

件（Surface mounted device 的缩写）；

7什么是LED显示模组？由电路及安装结构确定的、具有显示功能、能通过简单

拼装实现显示屏功能的基本单元；

8什么是LED显示屏？通过一定的控制方式，由LED器件阵列组成的显示屏幕；

9什么是插灯模组？优点和缺点是什么？是指DIP封装的灯将灯脚穿过PCB板，

通过焊接将锡灌满在灯孔内，由这种工艺做成的模组就是插灯模组；优点是视角

大，亮度高，散热好；缺点是像素密度小；

10什么是表贴模组？优点和缺点是什么？表贴也叫做SMT，将SMT封装的灯通过

焊接工艺焊接在PCB板的表面，灯脚不用穿过PCB板，由这种工艺做成的模组叫

做表贴模组；优点是：显示效果好，像素密度大，适合室内观看；缺点是亮度不

够高，灯管自身散热不够好；

11什么是亚表贴模组？优点和缺点是什么？亚表贴是介于DIP和SMT之间的一

种产品，其LED灯的封装表面和SMT一样，但是它的正负级引脚和DIP的一样，

生产时也是穿过PCB来焊接的，其优点是：亮度高，显示效果好，缺点是：工艺

复杂，维修困难；

12什么是3合1？其优点和缺点是什么？是指将R、G、B三种不同颜色的LED

晶片封装在同一个胶体内；优点是：生产简单，显示效果好，缺点是：分光分色

难，成本高；PLCC-4 SMD（3528，TOP）塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded

Chip Carrier)、

13什么是3并1？其优点和缺点是什么？CHIP SMD和PLCC SMD的不同（3合1，

3并1）3并1是指将R、G、B三种独立封装的SMT灯按照一定的间距垂直并列

在一起，这样不但具有3合1所有的各个优点，还能解决3合1的各种缺点；

14什么是双基色，伪彩、全彩显示屏？通过不同颜色的发光二极管能够组成不

同的显示屏，双基色是由红、绿或黄绿两种颜色组成、伪彩是由红色、黄绿、蓝

色三种不同颜色组成、全彩是由红色、纯绿、纯蓝三种不同颜色组成；

15什么是发光亮度？LED显示屏单位面积所发出的光强度，单位是cd/㎡，简单

说就是一平方米显示屏发出的光强度；

16什么是亮度等级？整屏亮度在最低到最高亮度之间的手动或自动调节的级

数；

17什么是灰度等级？在同一亮度等级下，显示屏从最暗到最亮之间的技术处理

级数；

18什么是最大亮度？在一定的环境照度下，LED显示屏个基色在最大亮度和最大

灰度等级时；

19什么是PCB？PCB是（Printed Circuit Board的缩写）印刷电路板；

20什么是BOM? BOM是（Bill of material的缩写）物料清单；

21什么是白平衡？什么是白平衡调节？我们所说的白平衡，就是指白色的平衡，

即R、G、B 三种颜色的亮度比例的平衡；R、G、B三种颜色的亮度比例及白色坐

标的调节，称为白平衡调节；

22：什么是对比度？在一定的环境照度下，LED显示屏最大亮度和背景亮度的比

值；

23：什么是色温？光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体

的温度称为该光源的色温

24：什么是换帧频率？单位时间内显示屏画面信息更新的次数；

25：什么是刷新频率？显示画面被显示屏重复显示的次数；

26：什么是视角？什么是可视角？什么是最佳视角？

视角是观察方向的亮度下降到LED显示屏法线方向亮度的1/2时，同一个平面两

个观察方向与法线方向所成的夹角。分为水平和垂直视角；

可视角是刚好能看到显示屏上图像内容的方向，与显示屏法线所成的夹角；

最佳视角是能刚好完整地看到显示屏上的内容，且不偏色，图像内容最清晰的方

向与法线所成的夹角；

27：什么是最佳视距？ 是能刚好完整地看到显示屏上的内容，且不偏色，图像

内容最清晰的位置相对于屏体的垂直距离；

28：什么是失控点？分几种？发光状态与控制要求不相符的像素点；失控点分为：

盲点（亦称死点）、常亮点（或暗点）、闪点三种；

29：什么是静态驱动？什么是扫描驱动？两者的区别是什么？

从驱动IC的输出脚到像素点之间实行“点对点”的控制叫做静态驱动；从驱动

IC的输出脚到像素点之间实行“点对列”的控制叫做扫描驱动，它需要行控制

电路；从驱动板上可以很清楚的看出：静态驱动不需要行控制电路，成本较高、

但显示效果好、稳定性好、亮度损失较小等；扫描驱动它需要行控制电路，但成

本低，显示效果差、稳定性较差、亮度损失较大等；

30：什么是恒流驱动？什么是恒压驱动？恒流是指在驱动IC允许的工作环境内，

恒定的输出设计时规定的电流值；恒压是指在驱动IC允许的工作环境内，恒定

的输出设计时规定的电压值；

31：什么是非线性校正？如果电脑输出的数字信号不加校正的显示在LED显示屏

上会出现色彩失真，所以在系统控制电路内，将原来电脑输出的信号经过一个非

线性函数计算得出的显示屏所需要的信号，由于前后信号之间属于非线性关系，

所以，我们常常叫它作非线性校正；

32: 什么是额定工作电压？什么是工作电压？什么是供电电压？额定工作电压

是指用电器正常工作时的电压；工作电压是指用电器在额定的电压范围内、正常

工作时的电压值；供电电压分交流和直流供电电压，我们的显示屏交流供电电压

都是AC220V~240V,直流供电电压都是5V；???

33: 什么是色彩失真？是指同一个物体在自然界和在显示屏上显示，两者对于人

眼感官视觉的差别；

34: 什么是同步系统,什么是异步系统?

同步和异步是相对于电脑所言的，所谓同步系统，是指显示屏所显示的内容和电

脑显示器同步显示的LED显示屏控制系统；异步系统是指，将计算机编辑好的显

示数据事先存储在显示屏控制系统内，计算机关机后不会影响LED显示屏的正常

显示，这样的控制系统就是异步系统；

35: 什么是盲点检测技术? 通过上位机软件和底层硬件，能将显示屏上的盲点

（LED开路及短路）检测出来，并形成报告告诉LED屏体管理者，这么一种技术

就叫做盲点检测技术；

36: 什么是电源检测? 通过上位机软件和底层硬件，能将显示屏上的各个供电电

源的工作情况检测出来，并形成报告告诉LED屏体管理者，这么一种技术就叫做

电源检测技术；

37: 什么是亮度检测? 什么是亮度调节? 亮度检测中的亮度是指LED显示屏所

在的环境亮度，通过光传感器，将显示屏目前所处于的环境亮度检测出来，这种

检测方式叫做亮度检测；亮度调节中说的亮度是指LED显示屏所发出的光亮度，

检测出的数据反馈到LED显示屏控制系统或控制电脑，然后根据这个数据调节调

节显示屏的亮度，叫做亮度调节；

38: 什么是实像素? 什么是虚拟像素？虚拟像素分几种？什么是像素共享?

实像素是指显示屏上的物理像素点数和实际显示的像素点数是1：1的关系，显

示屏实际有多少点，只能显示多少点的图像信息；

虚拟像素就是指显示屏上的物理像素点数和实际显示的像素点数是1：N（N=2、

4）的关系，它能显示的图像像素比显示屏的实际像素多2倍或者4倍；

虚拟像素按照虚拟的控制方式可分为：软件虚拟和硬件虚拟；按照倍数关系分为：

2倍虚拟和4倍虚拟，按照一个模组上的排灯方式分为：1R1G1B虚拟和2R1G1B

虚拟;

39：什么是远程控制？在什么情况下使用？所谓远程并不一定是远距离。远程控

制包括主控制端和被控制端在一个局域网内，而空间距离并不远；及主控制端和

被控制端在比较远的空间距离内两种；客户要求或者根据客户控制位置超出光纤

直接控制的距离，那么就用远程控制；

40：什么是光纤传输？什么是网线传输？光纤传输是将电信号转换成光信号利用

透明的玻璃纤维传输；网线传输是利用金属导线直接电信号进行传输；

41：什么情况下用网线？什么情况下用光纤？当显示屏和控制电脑的距离小于

100M时，用网线传输；当两者间的距离小于500M大于100M时，用多模光纤，

当距离大于500M以上时，用单模光纤；

42：什么是局域网控制？什么是互联网控制？在局域网内部通过一台电脑控制另

一台电脑或者连接到它上的外部设备，这种控制方式叫做局域网控制；主控制器

通过访问被控制器在Interner网络中的IP地址，达到控制的目的，叫做互联网

控制;

43：什么是DVI?什么是VGA? DVI是Digital Video Interface的缩写，即数字

视频接口。它是现在国际通用的一种数字视频信号接口 ;

VGA的英文全称是Video Graphic Array，即显示绘图阵列。它是R、G、B三种

模拟输出得视频信号接口；

44: 什么是数字信号？什么是数字电路？数字信号指信号幅度的取值是离散的，

幅值表示被限制在0和1两个有限个数值之内；处理和控制这种信号的电路叫做

数字电路；

45：什么是模拟信号？什么是模拟电路？模拟信号指在时间上信号幅度的取值是

连续的；处理和控制这种信号的电路就叫做模拟电路；

46：什么是PCI插槽? PCI插槽是基于PCI局部总线（Pedpherd Component

Interconnect，周边元件扩展接口）的扩展插槽,

PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插接不同的扩展卡可以获得目前电脑能实

现的几乎所有外接功能;

灰度也就是所谓的色阶或灰阶，是指亮度的明暗程度。对于数字化的显示技术而

言，灰度是显示色彩数的决定因素。一般而言灰度越高，显示的色彩越丰富，画

面也越细腻，更易表现丰富的细节。

灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以

及传输系统都要提供相应位数的支持才行。 目前国内LED显示屏主要采用8位

处理系统，也即256（28）级灰度。简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。

采用RGB三原色即可构成256×256×256=16777216种颜色。即通常所说的16

兆色。 国际品牌显示屏主要采用10位处理系统，即1024级灰度，RGB三原色

可构成10.7亿色。

灰度虽然是决定色彩数的决定因素，但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼

的分辨率是有限的，再者系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理、存储、传

输、扫描等各个环节的变化，成本剧增，性价比反而下降。一般来说民用或商用

级产品可以采用8位系统，广播级产品可以采用10位系统。

灰度非线性变换

灰度非线性变换是指将灰度数据按照经验数据或某种算术非线性关系进行变换

再提供给显示屏显示。由于LED是线性器件，与传统显示器的非线性显示特性不

同。为了能够让LED显示效果能够符合传统数据源同时又不损失灰度等级，一般

在LED显示系统后级会做灰度数据的非线性变换，变换后的数据位数会增加（保

证不丢失灰度数据）。现在国内一些控制系统供应商所谓的4096级灰度或16384

级灰度或更高都是指经过非线性变换后灰度空间大小。4096级是采用了8位源

到12位空间的非线性变换技术，16384级则是采用8位到16位的非线性变换技

术。由8位源做非线性变换，转换后空间肯定比8位源大。一般至少是10位。

如同灰度一样，这个参数也不是越大越好，一般12位就可以做足够的变换了。

像素失控率

像素失控率是指显示屏的最小成像单元（像素）工作不正常（失控）所占的比例。

而像素失控有两种模式：一是盲点，也就是瞎点，在需要亮的时候它不亮，称之

为瞎点；二是常亮点，在需要不亮的时候它反而一直在亮着，称之为常亮点。一

般地，像素的组成有2R1G1B（2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯，下述同理）、1R1G1B、

2R1G、3R6G等等，而失控一般不会是同一个像素里的红、绿、蓝灯同时全部失

控，但只要其中一颗灯失控，我们即认为此像素失控。为简单起见，我们按LED

显示屏的各基色（即红、绿、蓝）分别进行失控像素的统计和计算，取其中的最

大值作为显示屏的像素失控率。

失控的像素数占全屏像素总数之比，我们称之为“整屏像素失控率”。另外，为

避免失控像素集中于某一个区域，我们提出“区域像素失控率”，也就是在100

×100像素区域内，失控的像素数与区域像素总数（即10000）之比。此指标对

《LED显示屏通用规范》SJ/T11141-2003中“失控的像素是呈离散分布”要求进

行了量化，方便直观。

目前国内的LED显示屏在出厂前均会进行老化（烤机），对失控像素的LED灯都

会维修更换，“整屏像素失控率”控制在1/104之内、“区域像素失控率”控制

在3/104之内是没问题的，甚至有的个别厂家的企业标准要求出厂前不允许出现

失控像素，但这势必会增加生产厂家的制造维修成本和延长出货时间。在不同的

应用场合下，像素失控率的实际要求可以有较大的差别，一般来说，LED显示屏

用于视频播放，指标要求控制在1/104之内是可以接受，也是可以达到的；若用

于简单的字符信息发布，指标要求控制在12/104之内是合理的。

亮度鉴别等级

亮度鉴别等级是指人眼能够分辨的图像从最黑到最白之间的亮度等级。前面提到

显示屏的灰度等级有的很高，可以达到256级甚至1024级。但是由于人眼对亮

度的敏感性有限，并不能完全识别这些灰度等级。也就是说可能很多相邻等级的

灰度人眼看上去是一样的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。对于显示屏，人眼

识别的等级自然是越多越好，因为显示的图像毕竟是给人看的。人眼能分辨的亮

度等级越多，意味着显示屏的色空间越大，显示丰富色彩的潜力也就越大。亮度

鉴别等级可以用专用的软件来测试，一般显示屏能够达20级以上就算是比较好

的等级了。