LTC-3743KG LED数码管规格书 - 0.3英寸字高 - AlInGaP绿光 - 2.6V正向电压 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTC-3743KG是一款四位数LED数码显示模块，专为需要清晰、明亮数字读数的应用而设计。其字高为0.3英寸（7.4毫米），适用于各类电子设备中的中型显示屏。该器件采用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体技术来产生绿光。这种材料体系以其高效率和宽泛工作条件下的良好性能而著称。显示屏采用黑底白段设计，提供高对比度以确保出色的可读性。它采用动态扫描共阴极结构，这是多位数显示器的标准配置，旨在最大限度地减少所需驱动引脚的数量。

1.1 主要特性

• 0.3英寸字高：提供清晰易读的字符尺寸。
• 连续均匀的笔段：确保所有数字具有一致且专业的视觉效果。
• 低功耗要求：专为高效节能运行设计，适用于电池供电或低功耗设备。
• 出色的字符外观：黑色背景与发光白色笔段之间形成高对比度。
• 高亮度与高对比度：AlInGaP芯片提供强大的发光强度，即使在光线充足的环境下也清晰可见。
• 宽视角：允许从大范围角度观看显示屏，而不会显著损失亮度或清晰度。
• 固态可靠性：与其他显示技术相比，LED具有更长的使用寿命以及抗冲击和振动的能力。
• 无铅封装：符合RoHS（有害物质限制）指令，适用于现代电子制造。

1.2 器件标识

型号LTC-3743KG特指一款采用AlInGaP绿光技术、动态扫描共阴极结构、且小数点位于右侧的显示屏。此命名规则有助于识别具体的技术、电气配置和机械变体。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限。在此条件下工作无法得到保证。

• 每段功耗：70 mW。这是单个LED笔段可以安全耗散的最大功率。
• 每段峰值正向电流：60 mA。这是在脉冲条件下（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）允许的最大瞬时电流。它显著高于连续电流额定值。
• 每段连续正向电流：25°C时为25 mA。当环境温度超过25°C时，此电流以0.28 mA/°C的速率线性降额。例如，在85°C时，最大允许连续电流约为：25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 8.2 mA。
• 工作温度范围：-35°C 至 +105°C。器件额定在此环境温度范围内工作。
• 存储温度范围：-35°C 至 +105°C。
• 焊接条件：器件可承受波峰焊接，焊料尖端位于安装平面下方1/16英寸（约1.6毫米）处，在260°C下持续3秒。组装期间器件本身的温度不得超过其最高温度额定值。

2.2 电气与光学特性

这些是在环境温度（Ta）为25°C时测得的典型性能参数。

• 平均发光强度（Iv）：在正向电流（IF）为1 mA时，为200 - 630 ucd（微坎德拉）。此宽范围表明存在亮度分档过程。
• 峰值发射波长（λp）：在IF=20mA时，为571 nm（典型值）。这是发射光强度最高的波长。
• 光谱线半宽（Δλ）：在IF=20mA时，为15 nm（典型值）。这衡量了发射波长的分布范围；数值越小，表示光色越单色（颜色越纯）。
• 主波长（λd）：在IF=20mA时，为572 nm（典型值）。这是人眼感知到的、与光色最匹配的单一波长。
• 每芯片正向电压（VF）：在IF=20mA时，最小值为2.05V，典型值为2.6V，容差为±0.1V。这是驱动电路设计的关键参数。
• 每段反向电流（IR）：在反向电压（VR）为5V时，最大值为100 µA。此参数仅用于测试目的；禁止连续反向偏置工作。
• 发光强度匹配比：在IF=10mA时，相似发光区域的最大值为2:1。此参数规定了笔段间允许的最大亮度差异，以确保外观均匀。
• 串扰：≤2.5%。这衡量了当一个笔段被驱动时，非选中笔段产生的非预期发光，此值应尽可能小。

3. 机械与封装信息

该显示器采用标准的通孔DIP（双列直插式封装）样式。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸均以毫米（mm）为单位。
• 除非另有说明，一般公差为±0.25 mm。
• 引脚尖端偏移公差为±0.4 mm。
• 为确保光学质量，对异物（≤10 mil）、弯曲（≤反射器长度的1%）、笔段内气泡（≤10 mil）和表面油墨污染（≤20 mil）设定了限制。

4. 引脚连接与内部电路

该器件有24个引脚。内部电路为动态扫描共阴极配置。这意味着每个数字的LED阴极连接在一起（形成数字选择线），而每种笔段类型（A, B, C, D, E, F, G, DP）的阳极在所有数字间连接。要点亮特定数字上的特定笔段，需将对应的数字阴极驱动为低电平（接地），同时将对应的笔段阳极驱动为高电平（需串联限流电阻）。引脚定义表清晰地定义了每个引脚的功能，包括笔段阳极、数字阴极以及小数点（DP1, DP2, DP3）和其他指示器（UDP, LC, L1, L2, L3）的连接。

5. 性能曲线分析

虽然提供的文本中未详述具体图表，但此类器件的典型曲线包括：

• IV（电流-电压）曲线：显示正向电流与正向电压之间的关系，该关系是非线性的。这对于设计限流电路至关重要。
• 发光强度 vs. 正向电流：展示光输出如何随电流增加，通常在正常工作范围内呈近似线性关系。
• 发光强度 vs. 环境温度：显示光输出如何随着LED结温升高而降低。这突显了热管理的重要性。
• 光谱分布：绘制光强度与波长关系的图表，显示峰值波长、主波长和光谱半宽。

6. 焊接、组装与存储指南

6.1 应用注意事项

这些是确保可靠运行的关键指南：

• 预期用途：适用于普通电子设备。对于安全关键应用（航空、医疗等），请咨询制造商。
• 额定值遵守：必须遵守绝对最大额定值以避免损坏。
• 电流与温度：超过推荐的驱动电流或工作温度会导致光衰加速或失效。
• 电路保护：驱动电路必须防止电源循环期间的反向电压和电压瞬变。
• 恒流驱动：推荐用于保持亮度一致性和延长寿命，因为LED亮度是电流的函数，而非电压。
• 正向电压范围：驱动电路必须适应完整的VF范围（2.05V至2.7V），以确保始终提供目标电流。
• 热降额：必须根据预期的最高环境温度，使用降额曲线来选择工作电流。
• 避免反向偏置：可能导致金属迁移，增加漏电流或引起短路。
• 避免热冲击：在潮湿环境中温度骤变可能导致冷凝。
• 机械处理：避免对显示器主体施加异常力。
• 如果使用压敏薄膜/覆盖层，避免其与前面板直接接触，以防移位。多显示器分档：
• 在一个组件中使用多个显示器时，应选择来自相同亮度/颜色分档的单元，以避免外观不均匀。6.2 存储条件

正确的存储对于防止引脚氧化和保持可焊性至关重要。

标准条件（在原包装中）：

• 5°C 至 30°C，相对湿度（RH）低于60%。不当存储的后果：
• 可能发生引脚氧化，使用前需要重新电镀。库存管理：
• 及时使用显示器；避免长期大量存储。湿度敏感性：
• 如果产品未在密封的防潮袋中，或袋子已打开超过6个月，建议在60°C下烘烤48小时，并在一周内完成组装。7. 应用建议

7.1 典型应用场景

LTC-3743KG非常适用于：

测试和测量设备（万用表、电源）。

• 工业控制面板和过程指示器。
• 消费电子产品，如音频放大器、时钟收音机或厨房电器。
• 销售点终端和信息显示屏。
• 任何需要清晰、可靠的多位数数字读数的设备。
• 7.2 设计考量

驱动IC选择：

• 使用专用的LED显示驱动器或具有足够灌/拉电流能力并支持动态扫描的微控制器。限流：
• 始终为每条阳极线使用串联电阻或恒流驱动器。根据电源电压、LED正向电压（使用最大VF以计算最坏情况电流）和所需正向电流计算电阻值。动态扫描频率：
• 选择足够高的刷新率以避免可见闪烁（通常>60 Hz）。确保动态扫描操作中的峰值电流不超过绝对最大额定值。PCB布局：
• 确保通往显示驱动器的电源走线干净以避免噪声。遵循尺寸图中的推荐焊盘图形。热管理：
• 在高环境温度应用中，考虑降低驱动电流或改善通风，以保持在降额后的电流限制内。8. 技术对比与差异化

基于AlInGaP技术的LTC-3743KG具有显著优势：

与传统GaP（磷化镓）绿光LED相比：

• AlInGaP通常提供更高的亮度和效率、更好的温度稳定性以及更饱和的绿色。与蓝光/白光LED加荧光粉相比：
• 这是一种直接发光的绿光LED，因此不会随时间发生荧光粉退化，并提供纯净的光谱输出，没有荧光粉转换白光LED的宽光谱。与更大/更小的显示器相比：
• 0.3英寸的字高在可读性和紧凑性之间取得了平衡，适用于空间有限但需要从中等距离清晰识读的应用。9. 常见问题解答（FAQ）

问：动态扫描共阴极设计的目的是什么？

答：它极大地减少了所需的引脚数量。一个非动态扫描的4位数7段显示器需要4*7 + 4 = 32个引脚。动态扫描版本使用7个段线 + 4个位线 + 几个额外引脚 = 24个引脚，简化了PCB和驱动电路。

问：如何计算限流电阻值？

答：使用欧姆定律：R = (电源电压 - LED正向电压) / 期望电流。对于5V电源，最大VF为2.7V，期望电流为10mA：R = (5V - 2.7V) / 0.010A = 230欧姆。使用下一个标准值（例如，220欧姆）并验证实际电流。

问：为什么推荐恒流驱动而不是恒压驱动？

答：LED发光强度主要是正向电流（IF）的函数。正向电压（VF）可能因器件而异，并随温度变化。恒流源可确保亮度一致，不受这些VF变化的影响，而简单的电阻加恒压电源会导致亮度变化。

问："发光强度匹配比2:1"是什么意思？

答：这意味着在同一测试条件下，一组中最亮的笔段亮度不应超过最暗笔段亮度的两倍。这确保了整个显示屏的视觉均匀性。

10. 工作原理简介

LTC-3743KG基于半导体电致发光原理。AlInGaP材料形成PN结。当施加超过结内建电势的正向电压时，电子和空穴被注入有源区并在其中复合。在AlInGaP中，这种复合主要以光子（光）的形式释放能量，波长在绿光范围（约572 nm）。铝、铟、镓和磷的特定合金成分决定了带隙能量，从而决定了发射光的颜色。黑色面板和白色笔段是封装光学系统的一部分，旨在吸收环境光（减少反射）并有效地将内部产生的光引导通过所需的笔段形状，从而产生高对比度。

The LTC-3743KG is based on semiconductor electroluminescence. The AlInGaP material forms a p-n junction. When a forward voltage exceeding the junction's built-in potential is applied, electrons and holes are injected into the active region where they recombine. In AlInGaP, this recombination primarily releases energy in the form of photons (light) in the green wavelength range (~572 nm). The specific alloy composition of Aluminum, Indium, Gallium, and Phosphorus determines the bandgap energy and thus the color of the emitted light. The black face and white segments are part of the package's optical system, designed to absorb ambient light (reducing reflections) and efficiently guide the internally generated light out through the desired segment shapes, creating high contrast.