LTC-3743KG LED顯示屏規格書 - 0.3吋數碼高度 - AlInGaP綠色 - 2.6V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTC-3743KG係一款四位數LED數碼顯示模組，專為需要清晰、明亮數字讀數嘅應用而設計。佢嘅數碼高度為0.3吋（7.4毫米），適合用於各種電子設備嘅中型顯示屏。呢款器件採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術嚟產生綠光。呢種材料系統以高效率同埋喺唔同工作條件下都有良好表現而聞名。顯示屏採用黑面白段設計，提供高對比度，確保極佳嘅可讀性。佢採用多工共陰極結構，呢種係多數碼顯示屏嘅標準配置，可以大幅減少所需驅動腳位嘅數量。

1.1 主要特點

• 0.3吋數碼高度：提供清晰易讀嘅字元尺寸。
• 連續均勻發光段：確保所有數碼都有一致同專業嘅視覺外觀。
• 低功耗要求：專為節能操作而設計，適合電池供電或低功耗設備。
• 優異字元外觀：黑色背景同發光白色段之間嘅高對比度。
• 高亮度及高對比度：AlInGaP晶片提供強勁嘅發光強度，即使喺光線充足嘅環境下都清晰可見。
• 寬廣視角：允許從多個角度觀看顯示屏，而亮度或清晰度都唔會明顯下降。
• 固態可靠性：相比其他顯示技術，LED具有更長嘅使用壽命，同埋更耐衝擊同震動。
• 無鉛封裝：符合RoHS（有害物質限制）指令，適合現代電子製造。

1.2 器件識別

型號LTC-3743KG特指一款AlInGaP綠色、多工共陰極顯示屏，並配置右側小數點。呢個命名慣例有助於識別確切嘅技術、電氣配置同機械變體。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。

• 每段功耗：70 mW。呢個係單個LED段可以安全散發嘅最大功率。
• 每段峰值正向電流：60 mA。呢個係脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）允許嘅最大瞬時電流。佢明顯高於連續電流額定值。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。當環境溫度高於25°C時，呢個電流會以0.28 mA/°C嘅速率線性遞減。例如，喺85°C時，最大允許連續電流約為：25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 8.2 mA。
• 工作溫度範圍：-35°C 至 +105°C。器件額定喺呢個環境溫度範圍內工作。
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。
• 焊接條件：器件可以承受波峰焊接，焊嘴喺安裝平面以下1/16吋（約1.6毫米），260°C下持續3秒。組裝期間器件本身嘅溫度唔可以超過其最高額定溫度。

2.2 電氣及光學特性

呢啲係喺環境溫度（Ta）為25°C時測量嘅典型性能參數。

• 平均發光強度（Iv）：正向電流（IF）為1 mA時，200 - 630 ucd（微坎德拉）。呢個寬範圍表示亮度經過分級處理。
• 峰值發射波長（λp）：IF=20mA時為571 nm（典型值）。呢個係發射光強度最高嘅波長。
• 譜線半寬度（Δλ）：IF=20mA時為15 nm（典型值）。呢個測量發射波長嘅分佈；數值越細表示光色越單一（顏色越純）。
• 主波長（λd）：IF=20mA時為572 nm（典型值）。呢個係人眼感知到、最匹配光色嘅單一波長。
• 每晶片正向電壓（VF）：IF=20mA時為2.05V（最小值），2.6V（典型值），容差為±0.1V。呢個係驅動電路設計嘅關鍵參數。
• 每段反向電流（IR）：反向電壓（VR）為5V時為100 µA（最大值）。呢個參數僅供測試用途；禁止連續反向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：IF=10mA時，相似發光區域為2:1（最大值）。呢個規定咗段與段之間最大允許嘅亮度差異，以確保外觀均勻。
• 串擾：≤2.5%。呢個測量當驅動一個段時，非選中段嘅意外發光程度，應該盡量細。

3. 機械及封裝資料

顯示屏採用標準通孔DIP（雙列直插式封裝）樣式。主要尺寸註記包括：

• 所有尺寸單位為毫米（mm）。
• 除非另有說明，一般公差為±0.25 mm。
• 腳尖偏移公差為±0.4 mm。
• 為確保光學質量，對異物（≤10 mil）、彎曲（≤反射器長度嘅1%）、段內氣泡（≤10 mil）同表面油墨污染（≤20 mil）設有限制。

4. 腳位連接及內部電路

器件有24隻腳。內部電路係多工共陰極配置。即係話，每個數碼嘅LED陰極連接埋一齊（形成數碼選擇線），而每種段類型（A、B、C、D、E、F、G、DP）嘅陽極則跨所有數碼連接。要點亮特定數碼上嘅特定段，需要將相應嘅數碼陰極驅動至低電平（接地），同時將相應嘅段陽極驅動至高電平（串聯限流電阻）。腳位定義表清楚定義咗每隻腳嘅功能，包括段陽極、數碼陰極，以及小數點（DP1、DP2、DP3）同其他指示燈（UDP、LC、L1、L2、L3）等特殊功能嘅連接。

5. 性能曲線分析

雖然提供嘅文本冇詳細說明具體圖表，但呢類器件嘅典型曲線會包括：

• IV（電流-電壓）曲線：顯示正向電流同正向電壓之間嘅關係，係非線性嘅。呢個對於設計限流電路至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流：展示光輸出如何隨電流增加，通常喺工作範圍內接近線性關係。
• 發光強度 vs. 環境溫度：顯示當LED結溫升高時，光輸出如何下降。呢個突顯咗熱管理嘅重要性。
• 光譜分佈：將光強度對應波長繪製嘅圖表，顯示峰值波長、主波長同光譜半寬度。

6. 焊接、組裝及儲存指引

6.1 應用注意事項

呢啲係確保可靠操作嘅關鍵指引：

• 預期用途：適用於普通電子設備。對於安全關鍵應用（航空、醫療等），請諮詢製造商。
• 遵守額定值：必須遵守絕對最大額定值，以避免損壞。
• 電流及溫度：超過推薦嘅驅動電流或工作溫度會導致光衰加速或失效。
• 電路保護：驅動電路必須防止電源循環期間嘅反向電壓同電壓瞬變。
• 恆流驅動：推薦使用，以確保亮度一致同使用壽命，因為LED亮度係電流嘅函數，唔係電壓。
• 正向電壓範圍：驅動電路必須適應完整嘅VF範圍（2.05V至2.7V），以確保始終提供目標電流。
• 熱降額：必須根據預期最高環境溫度，使用降額曲線嚟選擇工作電流。
• 避免反向偏壓：可能導致金屬遷移，增加漏電或造成短路。
• 避免熱衝擊：潮濕環境中嘅快速溫度變化可能導致凝結。
• 機械處理：避免對顯示屏主體施加異常力。
• 薄膜應用：如果使用壓敏薄膜/覆蓋層，避免佢直接接觸前面板，以防移位。
• 多顯示屏分級：當喺一個組件中使用多個顯示屏時，應選擇來自相同亮度/顏色等級嘅單元，以避免外觀不均勻。

6.2 儲存條件

適當儲存對於防止腳位氧化同保持可焊性至關重要。

• 標準條件（喺原包裝內）：5°C 至 30°C，相對濕度（RH）低於60%。
• 不當儲存嘅後果：可能發生腳位氧化，使用前需要重新電鍍。
• 庫存管理：盡快使用顯示屏；避免長期儲存大量庫存。
• 濕度敏感性：如果產品唔喺密封防潮袋內，或者個袋已經打開超過6個月，建議喺60°C下烘烤48小時，並喺一星期內完成組裝。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

LTC-3743KG非常適合用於：

• 測試同測量設備（萬用錶、電源供應器）。
• 工業控制面板同過程指示器。
• 消費電子產品，例如音頻放大器、時鐘收音機或廚房電器。
• 銷售點終端同信息顯示屏。
• 任何需要清晰、可靠、多位數數字讀數嘅設備。

7.2 設計考慮因素

• 驅動IC選擇：使用專用LED顯示屏驅動器或具有足夠灌電流/拉電流能力同多工支持嘅微控制器。
• 電流限制：始終為每條陽極線使用串聯電阻或恆流驅動器。根據電源電壓、LED正向電壓（使用最大VF以計算最壞情況電流）同所需正向電流計算電阻值。
• 多工頻率：選擇足夠高嘅刷新率以避免可見閃爍（通常>60 Hz）。確保多工操作中嘅峰值電流唔超過絕對最大額定值。
• PCB佈局：確保到顯示屏驅動器嘅電源走線乾淨，以避免噪音。遵循尺寸圖中推薦嘅焊盤圖形。
• 熱管理：喺高環境溫度應用中，考慮降低驅動電流或改善通風，以保持喺降額電流限制內。

8. 技術比較與區分

基於AlInGaP技術嘅LTC-3743KG具有明顯優勢：

• 對比傳統GaP（磷化鎵）綠色LED：AlInGaP通常提供更高亮度同效率、更好嘅溫度穩定性，同埋更飽和嘅綠色。
• 對比帶磷光體嘅藍光/白光LED：呢款係直接發射綠光嘅LED，因此唔會隨時間出現磷光體退化，並且提供純粹嘅光譜輸出，冇磷光體轉換白光LED嘅寬廣光譜。
• 對比更大/更細嘅顯示屏：0.3吋數碼高度喺可讀性同緊湊性之間取得平衡，適合空間有限但需要從中等距離清晰讀取嘅應用。

9. 常見問題解答（FAQ）

問：多工共陰極設計嘅目的係咩？

答：佢大幅減少所需腳位數量。一個非多工嘅4位數、7段顯示屏需要4*7 + 4 = 32隻腳。多工版本使用7條段線 + 4條數碼線 + 少量額外線 = 24隻腳，簡化咗PCB同驅動電路。

問：點樣計算限流電阻值？

答：使用歐姆定律：R = (電源電壓 - LED正向電壓) / 所需電流。對於5V電源，最大VF為2.7V，所需電流為10mA：R = (5V - 2.7V) / 0.010A = 230歐姆。使用下一個標準值（例如220歐姆）並驗證實際電流。

問：點解推薦恆流驅動而唔係恆壓驅動？

答：LED發光強度主要係正向電流（IF）嘅函數。正向電壓（VF）可能因器件而異，並隨溫度變化。恆流源確保亮度一致，唔受呢啲VF變化影響，而簡單電阻配合恆壓電源會導致亮度變化。

問："發光強度匹配比2:1"係咩意思？

答：意思係喺相同測試條件下，一組中最亮嘅段嘅亮度唔應該超過最暗段嘅兩倍。呢個確保顯示屏嘅視覺均勻性。

10. 工作原理簡介

LTC-3743KG基於半導體電致發光原理。AlInGaP材料形成一個p-n結。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時，電子同電洞被注入到有源區，並喺度復合。喺AlInGaP中，呢種復合主要釋放綠色波長範圍（約572 nm）嘅光子（光）形式嘅能量。鋁、銦、鎵同磷嘅特定合金成分決定咗帶隙能量，從而決定發光顏色。黑色面同白色段係封裝光學系統嘅一部分，設計用於吸收環境光（減少反射）並有效地將內部產生嘅光引導通過所需嘅段形狀，創造高對比度。