0.56英寸七段数码管规格书 - 字高14.22mm - 正向电压2.6V - AlInGaP黄橙色 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTS-5703AJF是一款单位数码管显示模块，专为需要清晰、高可见度数字读数的应用而设计。其主要功能是将电信号转换为可见的数字字符。其核心技术采用沉积在砷化镓（GaAs）衬底上的铝铟镓磷（AlInGaP）半导体材料，以产生黄橙色光谱的光。与传统的磷化镓（GaP）等技术相比，选择该材料体系是因为其在琥珀色/橙色范围内具有高效率和出色的亮度。该器件采用浅灰色面板和白色段码设计，增强了在各种光照条件下的对比度和可读性。

该显示器被归类为共阴极类型，这意味着所有单个LED段码的阴极（负极端子）在内部连接到公共引脚。这种配置在数字显示器中很常见，并且在使用吸收电流的微控制器或驱动IC时简化了电路设计。该元件的目标市场包括工业控制面板、测试测量设备、消费电器、汽车仪表板（用于非关键指示灯）以及任何需要可靠、低功耗数字显示的嵌入式系统。

2. 深入技术参数分析

2.1 光学特性

光学性能由在标准测试条件（Ta=25°C）下测量的几个关键参数定义。平均发光强度（Iv）在正向电流（IF）为1mA时，规定最小值为800 μcd，典型值为1667 μcd，未规定最大值。该参数表示点亮段码的感知亮度。发光强度是使用传感器和滤光片测量的，该滤光片近似于CIE（国际照明委员会）定义的明视觉（适应日光）人眼响应曲线。

颜色特性由波长定义。峰值发射波长（λp）在IF=20mA时，典型值为611纳米（nm）。这是光功率输出最大的波长。主波长（λd）典型值为605 nm。这是最匹配发射光感知颜色的单一波长，与颜色规格更相关。光谱线半宽（Δλ）典型值为17 nm，表示光谱纯度或峰值周围发射波长的分布；半宽越窄，表示颜色越单色（纯净）。

2.2 电气特性

主要电气参数是每段正向电压（VF），在正向电流20mA时，典型值为2.6V，最大值为2.6V。这是LED段码导通时的压降。最小值为2.05V。每段反向电流（IR）规定在施加5V反向电压（VR）时，最大值为100 μA，表示器件在关断状态下的泄漏特性。

发光强度匹配比规定在相似发光区域内，段码之间的最大比值为2:1。这意味着在相同的驱动条件下，一个段码的亮度不应超过另一个段码亮度的两倍，从而确保数字显示均匀。

2.3 绝对最大额定值与热学考量

这些额定值定义了可能导致永久损坏的应力极限。每段连续正向电流额定最大值为25 mA。在环境温度（Ta）超过25°C时，规定了0.33 mA/°C的降额系数。这对于热管理至关重要；随着环境温度升高，最大允许电流必须线性降低以防止过热。例如，在85°C时，最大电流为 25 mA - (0.33 mA/°C * (85-25)°C) = 5.2 mA。

每段峰值正向电流为60 mA，但仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。这允许采用多路复用方案或短暂过驱动以提高亮度。每段功耗为70 mW。每段反向电压不得超过5V。工作和存储温度范围为-35°C至+105°C。焊接温度额定值适用于波峰焊或回流焊：在封装安装平面下方1/16英寸（约1.6mm）处，260°C持续3秒。3. 分档系统说明

规格书表明该器件

按发光强度分类。这意味着存在一个分档系统。分档是标准的行业惯例，即生产的LED在制造后根据发光强度、正向电压和主波长等关键参数进行分类（分档）。这确保了单个生产批次或订单内的一致性。虽然此摘录未提供具体的分档代码，但设计人员应注意，典型的分档会将具有相似Iv（例如，800-1200 μcd，1200-1667 μcd）和可能相似VF范围的器件分组。对于需要多个显示器之间颜色或亮度一致性的关键应用，指定严格的分档或要求来自同一分档的器件至关重要。4. 性能曲线分析

虽然提供的文本未详细说明具体图表，但此类器件的典型特性曲线包括：

正向电流（IF）与正向电压（VF）曲线：

• 这显示了指数关系。该曲线在约1.8-2.0V处有一个拐点电压，之后电流随电压小幅增加而迅速增加。典型的VF值2.6V是在IF=20mA时从该曲线上读取的。发光强度（Iv）与正向电流（IF）曲线：
• 该曲线在较低电流下通常是线性的，但在非常高的电流下，由于热效应，可能会显示饱和或效率降低。发光强度（Iv）与环境温度（Ta）曲线：
• 这显示了亮度如何随着LED结温升高而降低。AlInGaP LED的光输出通常具有负温度系数。光谱分布曲线：
• 相对强度与波长的关系图，显示峰值在611 nm附近，半宽约为17 nm，证实了黄橙色发射。这些曲线对于设计人员理解LED的非线性行为、规划热管理以及设计适当的限流电路至关重要。

5. 机械与封装信息

该器件的

字高为0.56英寸（14.22毫米）。封装尺寸在图纸中提供（此处未完全详述），所有尺寸均以毫米为单位。注明了关键公差：除非另有说明，一般尺寸公差为±0.25毫米，引脚尖端偏移公差为±0.4毫米。该偏移公差考虑了从塑料封装体引出的引脚的轻微错位，这对于PCB焊盘设计和自动插入设备非常重要。引脚连接图

明确定义为双列直插式封装（DIP）配置，共10个引脚。引脚排列为：1(E), 2(D), 3(公共阴极), 4(C), 5(小数点DP), 6(B), 7(A), 8(公共阴极), 9(F), 10(G)。两个公共阴极引脚（3和8）的存在有助于分配电流并降低单个引脚中的电流密度，这对可靠性有益。小数点（DP）阳极在引脚5上。内部电路图显示每个段码（A-G，DP）为一个独立的LED，其阳极连接到相应的引脚，所有阴极连接在一起并接到公共阴极引脚。6. 焊接与组装指南绝对最大额定值规定了焊接曲线：在组装期间，元件本体温度不得超过最大额定值。具体而言，它规定焊接温度应为260°C持续3秒，测量点在安装平面下方1/16英寸（1.6mm）处。这是波峰焊的标准参考。对于回流焊，采用峰值温度为260°C的标准无铅曲线是合适的，确保控制液相线以上时间（TAL）和元件引脚处的峰值温度持续时间，以防止塑料封装或内部键合线的热损伤。

存储条件

应遵守规定的存储温度范围-35°C至+105°C。建议将元件存储在干燥、防静电的环境中，以防止吸湿（这可能在回流焊期间引起“爆米花”效应）和静电放电损伤，尽管LED的风险低于某些IC。

7. 包装与订购信息部件号为LTS-5703AJF。“AJF”后缀可能编码特定属性，如颜色（黄橙色）、封装类型，可能还有亮度分档。规格书版本已标明，文档标记为制造商所有。此类通孔元件的标准包装通常是防静电管或卷带式编带，用于自动插入。每管/每卷的确切数量和包装材料在此摘录中未指定，但可在单独的包装规格中找到。

8. 应用建议

典型应用电路：

作为共阴极显示器，它通常由微控制器或专用显示驱动IC（如带有限流电阻的74HC595移位寄存器或MAX7219）驱动。每个段码阳极需要一个限流电阻。电阻值可使用 R = (Vcc - VF) / IF 计算。对于5V电源（Vcc），VF=2.6V，IF=20mA，R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 欧姆。通常使用略高的值（例如，150-220 欧姆）以增加寿命并降低功耗，同时保持良好的亮度。

设计考量：电流驱动：

不要超过每段25 mA的绝对最大连续电流。在高温环境下使用降额系数。

• 多路复用：对于多位数码管，多路复用很常见。峰值电流额定值（60 mA，1/10占空比）允许在多路复用的导通时间内使用更高的瞬时电流，以实现更高的感知亮度。确保长时间的平均电流不超过连续额定值。
• 视角：规格书提到宽视角，这是带有漫射透镜的LED显示器的特点。安装显示器时，请考虑预期的观看位置。
• PCB布局：遵循尺寸图中推荐的焊盘图案。确保孔尺寸适合引线直径，并提供足够的间隙。
• 9. 技术对比与优势与较旧的红色GaAsP或标准GaP黄/绿LED相比，LTS-5703AJF中采用的AlInGaP技术具有显著优势：

更高亮度和效率：

AlInGaP提供卓越的发光效率，从而在相同驱动电流下实现更亮的显示器，或在更低功耗下实现相似的亮度。

• 更好的色彩饱和度：光谱特性产生更鲜艳、一致的黄橙色。
• 固态可靠性：LED没有灯丝或玻璃易碎部件，具有高抗冲击和抗振性，以及非常长的使用寿命（通常为数万小时）。
• 低功耗要求：在低电压和低电流下工作，适用于电池供电设备。
• 无铅封装：符合RoHS（有害物质限制）指令，适用于有环保法规的全球市场。
• 与现代表面贴装器件（SMD）七段数码管相比，此通孔版本更易于原型制作、手动组装以及可能需要更换显示器的应用。10. 常见问题解答（基于技术参数）

A1：它们在内部是连接的。拥有两个引脚有助于将总阴极电流（所有点亮段码电流之和）分配到两个物理引线上，降低每个焊点和引线框架的电流密度和热应力，从而提高可靠性。

Q2：我能否直接用3.3V微控制器引脚驱动此显示器？

A2：有可能，但必须检查正向电压。典型VF为2.6V，因此3.3V电源仅剩下0.7V用于限流电阻。根据欧姆定律，对于期望的10mA电流，R = (3.3 - 2.6) / 0.01 = 70 欧姆。这是可行的，但亮度可能略低于20mA时的额定值。确保微控制器引脚能够提供所需电流。

Q3：“发光强度匹配比2:1”对我的设计意味着什么？

A3：它保证在单个器件内，当驱动条件相同时，任何段码的亮度不会超过其他段码亮度的两倍。这可以防止数字看起来不均匀（例如，段A非常暗而段G非常亮）。对于多位数设计，请指定来自相同强度分档的器件，以确保数字间的一致性。

Q4：如何计算整个显示器的功耗？

A4：对于最坏情况，即所有8个段码（7个段码+小数点DP）以每段最大连续电流25 mA持续点亮，典型VF为2.6V。每段功耗 = VF * IF = 2.6V * 0.025A = 65 mW。总功耗 = 8 * 65 mW = 520 mW。这是LED封装本身以热量形式耗散的功率，在密闭空间的热管理中必须予以考虑。

11. 实际设计与使用示例

示例1：数字电压表读数。

在一个简单的台式数字万用表原型中，LTS-5703AJF可用于显示电压读数。微控制器的模数转换器（ADC）读取电压，进行处理，并通过像74HC595这样的移位寄存器驱动显示器。限流电阻与每个段码阳极串联。如果使用多位数码管，公共阴极由微控制器控制的晶体管切换以实现多路复用。高对比度和亮度确保了在光线充足的实验室环境中的可读性。

示例2：工业计数器显示。对于生产线件数计数器，显示器需要可靠且能从远处看清。LTS-5703AJF具有0.56英寸的字高，非常合适。它可以由专为LED显示器设计的可编程逻辑控制器（PLC）输出模块或通过简单的计数器IC驱动。宽广的工作温度范围（-35°C至+105°C）使其能够适应温度可能波动的工厂车间环境。

12. 技术原理介绍LTS-5703AJF基于

铝铟镓磷（AlInGaP）

半导体异质结构，该结构外延生长在砷化镓（GaAs）衬底上。发光是通过电致发光实现的。当施加超过二极管带隙电压的正向电压时，来自n型区的电子和来自p型区的空穴被注入到有源区（量子阱）中。在那里，它们发生辐射复合，以光子的形式释放能量。AlInGaP的特定合金成分决定了带隙能量，这直接对应于发射光的波长（颜色）。对于黄橙色光，带隙能量约为2.0-2.1电子伏特（eV）。GaAs衬底对发射光是不透明的，因此芯片设计为从顶面发光。塑料封装包含一个模制透镜，用于塑造光输出、提供环境保护并形成独特的段码形状。13. 技术发展趋势虽然这是一个成熟的通孔元件，但显示技术的发展趋势影响着其背景。更广泛的LED行业持续关注：

提高效率（lm/W）：

持续的材料科学研究旨在减少非辐射复合并改善从半导体芯片中提取光，从而在更低功耗下实现更亮的显示器。

• 小型化与SMD主导：市场已主要转向表面贴装器件（SMD）封装，以实现自动化组装、减少电路板空间和降低高度。像这样的通孔显示器在需要坚固性、易于手工焊接或更换的特定利基市场中仍然具有相关性。
• 集成解决方案：存在一种趋势，即采用集成驱动IC的显示器（“智能显示器”），通过内部处理多路复用、解码和电流控制来简化主微控制器接口。
• 扩展色域与RGB：对于能够显示全彩色的显示器，开发高效的红、绿、蓝LED，包括微型LED，是一个主要趋势。虽然这是一个单色器件，但底层材料的改进对所有LED颜色都有益。
• 柔性透明衬底：对柔性或透明衬底上显示器的研究很活跃，尽管这更适用于先进的面板显示器，而非传统的分段数字单元。
• LTS-5703AJF代表了在这些持续的技术进步中一个可靠、高性价比的解决方案。Research into displays on flexible or transparent substrates is active, though this is more relevant for advanced panel displays than for traditional segmented numeric units.