LTC-4627JG LED数码管规格书 - 0.4英寸字高 - 绿色(571nm) - 2.6V正向电压 - 70mW功耗

1. 产品概述

LTC-4627JG是一款四位数七段式字符显示模块，专为需要清晰、明亮的数字及有限字符读数的应用而设计。其主要功能是通过独立可寻址的段来直观地显示数字和一些字母。其核心技术采用生长在不透明GaAs衬底上的AlInGaP（铝铟镓磷）LED芯片。选择这种材料体系是因为其在黄绿波长区域具有高效率和优异性能。该显示器采用灰色面板配白色段标记，在各种光照条件下都能提供高对比度，实现最佳可读性。0.4英寸（10.0毫米）的字高使其非常适合在仪器仪表、工业控制和消费电子产品中进行中等距离观看，这些应用通常空间有限但清晰度至关重要。

1.1 主要特性与优势

• 0.4英寸字高：尺寸均衡，既能保证良好的可视性，又不会过度占用面板空间。
• 连续均匀的段：确保发光字符具有一致、无间隙的外观，提升了美观度和可读性。
• 低功耗需求：AlInGaP技术能够在相对较低的驱动电流下实现高亮度，有助于节能设计。
• 优异的字符外观：灰色面板与白色段之间的高对比度，结合均匀的发光，形成了清晰、轮廓分明的字符。
• 高亮度与高对比度：AlInGaP LED固有的亮度以及选定的配色方案，即使在明亮环境下也能提供卓越的可见性。
• 宽视角：LED芯片和封装设计允许从宽广的角度清晰观看，这是LED段式显示器的典型特点。
• 固态可靠性：作为半导体器件，与机械式显示器相比，它具有更长的使用寿命、抗冲击和抗振动能力。
• 按发光强度分级：器件按强度分级，允许设计者为组件中的多个单元选择部件，以确保亮度水平一致。
• 无铅封装（符合RoHS标准）：按照限制有害物质的环境法规制造。

1.2 器件标识与配置

型号LTC-4627JG指定了一款采用AlInGaP绿色LED的多路复用、共阳极显示器。后缀“JG”通常表示绿色以及特定的封装或功能集。该显示器包含四个完整的数字（0-9）以及每个数字右侧的小数点。它采用多路复用共阳极配置，通过分时复用每个数字的公共连接，减少了所需的驱动引脚数量。

2. 技术规格详解

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了应力极限，超出此极限可能导致器件永久性损坏。不建议在正常使用时达到或接近这些极限。

• 每段功耗：70 mW。这是单个LED段可以安全耗散而不会造成热损坏的最大功率。
• 每段峰值正向电流：60 mA。这是最大允许的脉冲电流，通常在占空比1/10、脉冲宽度0.1毫秒的条件下规定。用于短暂的高强度闪烁。
• 每段连续正向电流：25°C时为25 mA。当环境温度（Ta）超过25°C时，此电流必须以0.33 mA/°C的速率线性降额。例如，在50°C时，最大连续电流为25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA。
• 每段反向电压：5 V。在反向偏置下超过此电压可能导致结击穿。
• 工作与存储温度范围：-35°C 至 +85°C。器件在此工业温度范围内可保证可靠工作和存储。
• 焊接温度：最高260°C，最长3秒，测量点为安装平面下方1.6毫米（1/16英寸）处。这对于波峰焊或回流焊工艺至关重要，以防止封装损坏。

2.2 电气与光学特性

这些是在环境温度（Ta）为25°C时测得的典型工作参数，提供了正常条件下的预期性能。

• 平均发光强度（I_V）：在 I_F= 1 mA 时，200 µcd（最小值），464 µcd（典型值）。这是光输出，使用经过滤光片匹配人眼明视觉响应（CIE曲线）的传感器测量。宽范围表示按强度分级。
• 峰值发射波长（λ_p）：在 I_F= 20 mA 时，571 nm（典型值）。这是光谱输出最强的波长，位于黄绿区域。
• 光谱线半宽（Δλ）：在 I_F= 20 mA 时，15 nm（典型值）。这表示光谱纯度；宽度越窄，颜色越接近单色。
• 主波长（λ_d）：在 I_F= 20 mA 时，572 nm（典型值）。这是人眼感知到的与LED颜色相匹配的单一波长。
• 每段正向电压（V_F）：在 I_F= 20 mA 时，2.05 V（最小值），2.6 V（典型值）。这是LED在流过指定电流时的压降。电路设计必须适应最大V_F.
• 每段反向电流（I_R）：在 V_R= 5 V 时，100 µA（最大值）。这是LED反向偏置时的小漏电流。
• 发光强度匹配比（I_V-m）：在 I_F= 1 mA 时，2:1（最大值）。这规定了单个器件内最亮段与最暗段之间的最大允许比率，以确保均匀性。

3. 机械与封装信息

3.1 封装尺寸

该显示器符合标准双列直插式封装（DIP）的尺寸规格。所有关键尺寸均以毫米为单位提供，除非尺寸图上另有说明，否则一般公差为±0.25毫米。这包括总长、宽、高，数字之间的间距，段的尺寸，以及引脚间距和直径。精确的机械图纸对于PCB（印刷电路板）布局至关重要，以确保与前面板开孔的正确配合和对齐。

3.2 引脚配置与内部电路

该器件采用16引脚配置，但并非所有位置都安装了引脚（引脚10和12为“无引脚”）。内部电路图显示为多路复用共阳极结构。四个数字中的每一个都有其独立的共阳极引脚（引脚1、2、6、8）。段阴极（A-G、DP）在所有数字之间共享。此外，还有三个独立指示灯LED（L1、L2、L3）的连接，它们共享一个共阳极（引脚4），其阴极分别连接到段阴极A/B/C。引脚9标注为“无连接”。此引脚定义对于设计多路复用驱动电路至关重要，该电路依次激活每个数字的共阳极，同时在共享的阴极线上呈现该数字的段数据。

4. 应用指南与注意事项

4.1 设计和使用注意事项

预期用途：本显示器设计用于办公、通信和家用领域的普通电子设备。对于安全关键系统（航空、医疗、交通），使用前必须进行咨询。



遵守额定值：遵守绝对最大额定值对于防止损坏至关重要。制造商对因不遵守规定而导致的故障不承担任何责任。



电流与热管理：超过推荐的驱动电流或工作温度将加速光输出衰减（光通量衰减），并可能导致过早失效。强烈建议使用恒流驱动而非恒压驱动，以确保亮度稳定和寿命长久，因为它可以补偿LED的负温度系数和V_F variation.



电路保护：驱动电路必须包含针对电源循环期间反向电压和电压瞬变的保护。反向偏置可能导致半导体内部金属迁移，从而增加漏电流或导致短路。



正向电压考虑：电源和限流电路的设计必须能够在整个可能的V_F值范围（从最小值到最大值）内提供预期的驱动电流。



环境因素：应避免环境温度的快速变化，尤其是在潮湿环境中，因为这可能导致显示器上凝结水汽，可能引发电气或光学问题。



机械处理：在组装过程中避免对显示器主体施加异常力。如果贴有装饰膜，请确保其不与前面板/盖板紧密接触，因为外力可能会使其移位。



分级以确保一致性：在一个单元中组装多个显示器时，建议使用来自相同发光强度等级的器件，以防止单元之间出现明显的亮度或色调差异。



可靠性测试：如果最终产品要求显示器进行特定的跌落或振动测试，应事先与制造商共享测试条件以进行评估。

4.2 存储与处理条件

标准存储（DIP封装）：原包装产品应存储在5°C至30°C、相对湿度低于60% RH的环境中。不符合条件可能导致引脚氧化，使用前需要重新电镀。不鼓励长期大量库存。如果防潮袋已打开超过6个月，建议在60°C下烘烤48小时，然后在一周内完成组装。



SMD显示器存储（备注）：虽然这是DIP部件，但规格书包含了对SMD变体的备注：一旦打开工厂密封袋，当存储在<60% RH和5-30°C条件下时，器件应在168小时（7天）内使用，这对应于湿度敏感等级（MSL）3级。这突显了现代LED封装中湿度控制的重要性。

5. 性能曲线与图形数据

规格书引用了典型的性能曲线，这对于详细的设计分析至关重要。这些图表直观地表示了关键参数之间的关系，使工程师能够插值表中未明确列出的数值。虽然提供的文本未详细说明具体曲线，但它们通常包括：



相对发光强度与正向电流的关系（I-V曲线）：显示光输出如何随驱动电流增加，通常在较高电流下由于热效应呈亚线性增长。



正向电压与正向电流的关系：说明了二极管的指数型I-V特性。



相对发光强度与环境温度的关系：展示了随着结温升高，光输出下降，这是热设计的关键因素。



光谱分布：相对强度与波长的关系图，显示峰值在~571nm处以及光谱宽度。这些曲线使设计者能够优化驱动条件，预测非标准温度下的性能，并理解LED的颜色特性。

6. 典型应用场景与设计要点

LTC-4627JG非常适合需要紧凑、可靠且明亮的数字显示的应用。常见用途包括：



测试与测量设备：数字万用表、频率计数器、电源，其中4位数可提供足够的分辨率。



工业控制面板：过程指示器、计时器显示、机器上的计数器读数。



消费类电器：微波炉、音频设备、气候控制系统。



汽车后市场显示器：需要环境鲁棒性的仪表和读数装置。



设计实现：实现此显示器需要一个能够进行多路复用的微控制器或专用驱动IC。驱动器必须能为共阳极引脚提供足够的电流（数字电流 = 段电流 * 该数字中点亮的段数），并为段阴极引脚提供灌电流。当使用恒压电源时，每个段阴极必须配备限流电阻。需要设计良好的多路复用程序，具有适当的余辉和刷新率（通常>60 Hz），以避免闪烁。宽视角使其适合从不同位置观看的面板。