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LTC-5689KY LED数码管规格书 - 0.56英寸字高 - 琥珀黄 - 2.6V正向电压 - 70mW功耗 - 中文技术文档

LTC-5689KY 0.56英寸三位琥珀黄AlInGaP七段数码管完整技术规格书，包含特性、尺寸、引脚定义、电气/光学参数及应用指南。
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目录

1. 产品概述

LTC-5689KY是一款高性能的三位七段LED数码管显示模块，专为需要清晰、明亮数字读数的应用而设计。其主要功能是在仪器仪表、工业控制面板、测试设备和消费电器等电子设备中提供可视化的数字输出。

该显示器的核心优势在于其段码采用了AlInGaP（铝铟镓磷）LED技术。这种材料体系以在琥珀色/黄色光谱范围内产生高效率发光而闻名，能提供卓越的亮度和出色的可视性。器件采用黑底白段设计，形成高对比度的外观，显著提升了可读性，尤其是在各种环境光照条件下。连续、均匀的段码确保了字符外观的整洁和专业。

目标市场包括那些对电源效率、可靠性和清晰的视觉传达要求极高的设备的设计师和工程师。其经过分类的发光强度以及符合无铅、RoHS标准的封装，使其适用于现代、注重环保的电子设计。

2. 深入技术参数分析

2.1 光度学与光学特性

光学性能是显示器功能的核心。在1mA的标准测试电流下，每段平均发光强度的典型值为2222 µcd（微坎德拉），最小规定值为800 µcd。这种高亮度水平确保了数字易于识别。发出的光以595 nm的峰值波长（λp）和主波长（λd）为特征，使其明确位于可见光谱的琥珀黄区域。光谱线半宽（Δλ）为15 nm，表明颜色相对纯净，向相邻波长的扩散最小。段与段之间的发光强度匹配比规定为2:1或更好，确保整个显示器亮度均匀，外观一致。

2.2 电气参数与额定值

理解电气极限对于可靠运行至关重要。绝对最大额定值定义了工作边界：

2.3 热与环境规格

该器件的工作温度范围额定为-35°C至+105°C，存储温度范围相同。这种宽范围使其适用于恶劣环境。焊接温度额定值对于组装至关重要：在安装平面下方1/16英寸处，元件可承受260°C持续3秒。遵守此温度曲线对于防止回流焊接过程中的损坏至关重要。

3. 分级与分类系统

规格书明确指出该器件“已按发光强度分类”。这意味着LED根据其在标准测试条件下测得的发光输出进行测试和分类（分级）。此过程确保设计师获得亮度水平一致的元件，这对于多个显示器并排使用或需要特定最低亮度的应用至关重要。虽然此摘录未详述具体的分级代码，但典型值（2222 µcd）和最小值（800 µcd）提供了性能窗口。

4. 性能曲线分析

规格书引用了“典型电气/光学特性曲线”，这对于详细的设计工作至关重要。虽然文本中未提供具体图表，但此类曲线通常包括：

设计师应查阅制造商提供的完整规格书中的这些图表，以便针对其特定工作条件进行精确计算。

5. 机械与封装信息

5.1 物理尺寸与图纸

显示器的字高为0.56英寸（14.2毫米）。封装尺寸在图纸中提供，所有单位均为毫米。除非另有说明，关键公差为±0.25毫米，引脚尖端偏移公差为+0.4毫米。此信息对于设计印刷电路板（PCB）封装至关重要，可确保组装过程中的正确安装和对齐。

5.2 引脚定义与极性识别

该器件采用14引脚双列直插式封装（DIP）。它被配置为多路复用共阳极显示器。这意味着每个数字的LED阳极在内部连接在一起（共阳），而每个段（A-G，DP）的阴极则在各个数字之间共享。提供了引脚连接表：

内部电路图直观地证实了这种多路复用排列，显示了三组七段LED，其阳极连接到数字线，阴极连接到段线。

6. 焊接与组装指南

作为通孔元件，主要的组装方法是波峰焊或手工焊接。提供的关键参数是最大焊接温度曲线：在安装平面下方1.6毫米（1/16英寸）处测量，260°C持续3秒。在组装过程中，元件本体本身的温度不得超过105°C的最大存储温度。建议正确处理以避免对引脚和环氧树脂封装造成机械应力。元件在使用前应储存在其原始的防潮袋中，并置于受控环境中。

7. 包装与订购信息

部件号为LTC-5689KY。“KY”后缀可能表示颜色（琥珀黄）和可能的其他特定属性。该器件被描述为“AlInGaP琥珀黄多路复用共阳极右侧小数点”显示器。此类DIP元件的标准包装通常是防静电管或托盘。设计师应向分销商或制造商确认确切的包装数量（例如，每管50件）。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用场景

8.2 关键设计注意事项

  1. 驱动电路：作为共阳极、多路复用显示器，它需要一个能够吸收电流（驱动段阴极）和提供电流（驱动数字阳极）的驱动IC或微控制器。每个段阴极线都必须配备适当的限流电阻。
  2. 多路复用：数字一次一个地快速连续点亮。刷新率必须足够高（通常>60 Hz）以避免可见闪烁。占空比决定了感知亮度；根据规格书，峰值电流可以高于直流额定值。
  3. 热管理：遵守25°C以上的正向电流降额曲线。在高环境温度应用中，降低工作电流以保持在功耗限制内。
  4. 视角：宽视角是有益的，但PCB布局应使显示器处于用户视线的最佳位置。

9. 技术对比与差异化

与较旧的GaP（磷化镓）或标准GaAsP（磷砷化镓）黄色LED相比，LTC-5689KY中采用的AlInGaP技术提供了显著更高的发光效率和亮度。这导致在相同驱动电流下，在明亮条件下或更远距离处具有更好的可视性。黑底白段设计比全漫射封装提供更高的对比度。与现代表面贴装器件（SMD）七段显示器相比，这种通孔版本更易于原型制作，并且可能更适用于需要更高抗振动性或便于手动维修的应用。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：峰值正向电流额定值（1kHz，10%占空比下60mA）的目的是什么？

答：此额定值允许您在多路复用期间以更高的电流脉冲驱动LED，以实现更高的感知亮度。由于每个数字每次只点亮一小段时间（例如，对于3位数字，占空比为1/3），平均功率和发热保持在限制范围内，而瞬时光输出则更亮。

问：如何计算限流电阻值？

答：使用欧姆定律：R = (V电源- VF) / IF。对于5V电源，典型VF为2.6V，以及期望的IF为20mA：R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω。为进行保守设计，确保电流不超过限制，应始终使用规格书中的最大VF值进行计算。

问：我可以在不进行多路复用的情况下驱动此显示器吗？

答：可以，但效率低下。您需要将每个数字的公共阳极连接到V电源，并同时独立控制所有三个数字的每个段阴极。这需要更多的微控制器引脚或驱动通道（7段 x 3位 = 21条线，而多路复用只需7+3=10条线）。

11. 实际设计与使用示例

考虑设计一个简单的三位电压表。一个带有模数转换器（ADC）的微控制器读取电压。固件对此值进行缩放，并确定每个数字（百位、十位、个位）要点亮哪些段。然后它使用多路复用例程：它在阴极引脚1-7以及用于小数点的引脚8/13/14上设置段码模式，然后使能数字1的阳极（引脚11）几毫秒。接着，它为下一个数字更改段码模式并启用数字2的阳极（引脚10），依此类推，持续循环。限流电阻与7个主要段阴极线（引脚1-7）中的每一个串联。亮度可以通过在指定限制内改变占空比或限流电阻的值来调整。

12. 技术原理介绍

七段显示器是由排列成“8”字形的发光二极管（LED）组成的组件。通过选择性地点亮特定段（标记为A到G），可以形成从0到9的任何数字。LTC-5689KY在一个封装中包含三个这样的数字组件。多路复用是一种技术，这些数字共享同一组段控制线。在任何瞬间只有一个数字通电，但通过快速循环，人眼会感知到所有数字都在持续点亮。这大大减少了所需的控制引脚数量和功耗。所使用的AlInGaP半导体材料在电子与空穴跨材料带隙复合时发光，该带隙被设计为对应波长约为595 nm（琥珀黄）的光子。

13. 行业趋势与发展

显示技术的趋势强烈倾向于表面贴装器件（SMD），以实现自动化组装、更高密度和更低剖面设计。虽然像LTC-5689KY这样的通孔显示器在坚固性、可维护性和某些工业应用中仍然至关重要，但新设计通常选择SMD七段模块，或者越来越多地选择能够提供字母数字和图形功能的点阵OLED或LCD显示器。然而，对于纯粹的数字输出，其中极高的亮度、宽温度范围和简单性是关键，LED七段显示器，尤其是那些使用AlInGaP等高效材料的显示器，仍然保持着稳定的市场地位。发展重点在于提高效率（每瓦流明）、改善对比度以及在更小的外形尺寸内提供更宽的视角。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语 单位/表示 通俗解释 为什么重要
光效（Luminous Efficacy） lm/W（流明/瓦） 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量（Luminous Flux） lm（流明） 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 决定灯具够不够亮。
发光角度（Viewing Angle） °（度），如120° 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 影响光照范围与均匀度。
色温（CCT） K（开尔文），如2700K/6500K 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 决定照明氛围与适用场景。
显色指数（CRI / Ra） 无单位，0–100 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差（SDCM） 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 保证同一批灯具颜色无差异。
主波长（Dominant Wavelength） nm（纳米），如620nm（红） 彩色LED颜色对应的波长值。 决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布（Spectral Distribution） 波长 vs. 强度曲线 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语 符号 通俗解释 设计注意事项
正向电压（Forward Voltage） Vf LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。
正向电流（Forward Current） If 使LED正常发光的电流值。 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流（Pulse Current） Ifp 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。
反向电压（Reverse Voltage） Vr LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 电路中需防止反接或电压冲击。
热阻（Thermal Resistance） Rth（°C/W） 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。
静电放电耐受（ESD Immunity） V（HBM），如1000V 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语 关键指标 通俗解释 影响
结温（Junction Temperature） Tj（°C） LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。
光衰（Lumen Depreciation） L70 / L80（小时） 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率（Lumen Maintenance） %（如70%） 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移（Color Shift） Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 使用过程中颜色的变化程度。 影响照明场景的颜色一致性。
热老化（Thermal Aging） 材料性能下降 因长期高温导致的封装材料劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语 常见类型 通俗解释 特点与应用
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构 正装、倒装（Flip Chip） 芯片电极布置方式。 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。
荧光粉涂层 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计 平面、微透镜、全反射 封装表面的光学结构，控制光线分布。 决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语 分档内容 通俗解释 目的
光通量分档 代码如 2G、2H 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 确保同一批产品亮度一致。
电压分档 代码如 6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动电源匹配，提高系统效率。
色区分档 5-step MacAdam椭圆 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。
色温分档 2700K、3000K等 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语 标准/测试 通俗解释 意义
LM-80 流明维持测试 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 用于推算LED寿命（结合TM-21）。
TM-21 寿命推演标准 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA标准 照明工程学会标准 涵盖光学、电气、热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 针对照明产品的能效与性能认证。 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。