LTC-4727JR LED顯示屏規格書 - 0.4吋數碼高度 - 超級紅光 - 2.6V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTC-4727JR係一款四位數七段式LED顯示屏模組，專為需要清晰、高可見度數字讀數嘅應用而設計。佢嘅數碼高度為0.4吋（10.0毫米），提供極佳嘅遠距離可讀性。呢款器件採用先進嘅AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，產生超級紅光輸出。呢種喺非透明GaAs基板上生長嘅材料系統，以高效率同穩定性見稱。顯示屏採用灰色面板同白色段位設計，兩者配合提供高對比度，增強喺唔同光照條件下嘅字符清晰度。其主要目標市場包括工業控制面板、測試同測量設備、銷售點系統，以及其他需要可靠同明亮數字指示嘅電子設備。

1.1 主要特點

• 0.4吋（10.0毫米）數碼高度：提供大而易讀嘅字符。
• 連續均勻段位：確保一致同專業嘅視覺外觀，發光段位冇間隙或唔規則。
• 低功耗要求：高效設計，適合電池供電或注重能源嘅應用。
• 優異字符外觀：灰色面板同白色段位之間嘅高對比度，呈現銳利、輪廓分明嘅數字。
• 高亮度及高對比度：AlInGaP芯片產生強烈嘅超級紅光，即使喺光線充足嘅環境下都清晰可見。
• 寬廣視角：允許從廣泛嘅位置清晰閱讀顯示屏。
• 固態可靠性：相比其他顯示技術，LED提供更長嘅操作壽命、抗震同耐振動能力。
• 按發光強度分類：器件按亮度等級分級，有助於多顯示屏應用。
• 無鉛封裝（符合RoHS）：按照限制有害物質嘅環保法規製造。

1.2 器件識別

型號LTC-4727JR特指一款採用AlInGaP超級紅光LED、具有右側小數點配置嘅多工共陰極顯示屏。呢個命名慣例有助設計師快速識別元件嘅電氣配置同光學特性。

2. 機械及封裝資料

LTC-4727JR嘅物理尺寸對於正確整合到最終產品設計中至關重要。封裝係標準通孔類型，帶有可安裝喺印刷電路板（PCB）上嘅引腳。所有主要尺寸均以毫米提供，除非另有說明，一般公差為±0.25毫米。關鍵機械注意事項包括引腳尖端偏移嘅容差、段位表面異物或油墨污染嘅限制，以及段位區域內允許嘅最大氣泡尺寸。反射器允許輕微彎曲，最多為其長度嘅1%。為咗獲得最佳機械配合同可靠嘅焊點，建議顯示屏引腳使用0.9毫米嘅PCB孔徑。

3. 電氣配置及腳位定義

3.1 內部電路圖

LTC-4727JR採用多工共陰極架構。呢個意思係每個數碼嘅LED陰極喺內部連接埋一齊，而每個段位（A至G，以及DP）嘅陽極則喺四個數碼之間共享。呢種設計將所需驅動引腳嘅數量從32個（4位數 * 8段）大幅減少到僅12個，令其非常適合微控制器介面。

3.2 引腳連接詳情

16腳雙列直插封裝具有以下引腳分配：
引腳1：數碼1嘅共陰極
引腳2：數碼2嘅共陰極
引腳3：段位D嘅陽極
引腳4：段位L1、L2、L3嘅共陰極（可能用於冒號或其他指示器）
引腳5：段位E嘅陽極
引腳6：數碼3嘅共陰極
引腳7：小數點（DP）嘅陽極
引腳8：數碼4嘅共陰極
引腳9：無連接
引腳10：無引腳
引腳11：段位F嘅陽極
引腳12：無引腳
引腳13：段位C同L3嘅陽極
引腳14：段位A同L1嘅陽極
引腳15：段位G嘅陽極
引腳16：段位B同L2嘅陽極
引腳9、10同12無連接或缺失，呢個係顯示屏腳位定義中標準化封裝尺寸嘅常見做法。

4. 額定值及特性

4.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。佢哋係喺環境溫度（Ta）為25°C時指定嘅。
每段功耗：最大70毫瓦。
每段峰值正向電流：90毫安，但僅限於脈衝條件下（1/10佔空比，0.1毫秒脈衝寬度）。呢個額定值適用於短暫嘅高電流多工操作。
每段連續正向電流：25°C時為25毫安。為防止過熱，呢個電流必須喺高於25°C嘅每攝氏度線性降額0.33毫安。
操作及儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
焊接條件：顯示屏可以承受波峰焊或手動焊接，其中焊料喺安裝平面下方1/16吋（約1.6毫米）處施加，喺260°C下最多3秒。組裝期間，器件本體溫度不得超過最大額定值。

4.2 電氣及光學特性

呢啲係喺Ta=25°C時嘅典型操作參數，定義咗器件喺正常使用下嘅性能。
平均發光強度（Iv）：當以1毫安正向電流（IF）驅動時，每段範圍從最小320微坎德拉到典型975微坎德拉。呢個高亮度係一個關鍵特點。
峰值發射波長（λp）：639納米，將輸出置於光譜嘅超級紅光區域。
譜線半寬度（Δλ）：20納米，表示發射光嘅光譜純度。
主波長（λd）：631納米，具有±1納米嘅嚴格公差，確保跨器件嘅一致顏色輸出。
每芯片正向電壓（VF）：喺IF=20毫安時，典型值為2.6伏特，範圍從2.0伏特到2.6伏特，公差為±0.1伏特。呢個參數對於驅動電路設計至關重要。
每段反向電流（IR）：當施加5伏特反向電壓（VR）時，最大為100微安。請注意，呢個係測試條件；禁止連續反向偏壓操作。
發光強度匹配比：相似光區域內LED嘅最大值為2:1。呢個意思係顯示屏中最亮嘅段位亮度唔會超過最暗段位嘅兩倍，確保均勻性。
串擾規格：≤ 2.5%，最小化多工期間非選中段位嘅不必要照明。

4.3 典型性能曲線分析

雖然摘錄中冇提供特定曲線數據點，但呢類器件嘅典型曲線會包括：
正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：顯示指數關係，對於確定目標電流所需嘅驅動電壓至關重要。曲線會隨溫度而變化。
發光強度 vs. 正向電流（I-L曲線）：展示光輸出如何隨電流增加，通常喺操作範圍內呈近線性關係，然後喺極高電流時效率下降。
發光強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出隨結溫升高而降額。相比其他技術，AlInGaP LED通常表現出良好嘅高溫性能。
光譜分佈：一張繪製相對強度對波長嘅圖表，以639納米為中心，半寬度為20納米，確認超級紅光色點。

5. 應用指引及設計考慮

5.1 一般應用須知

呢款顯示屏適用於標準商業同工業電子設備。對於有特殊可靠性要求或故障可能危及安全嘅應用，喺設計採用前必須進行諮詢。遵守絕對最大額定值對於避免損壞至關重要。超過推薦嘅驅動電流或操作溫度會加速光輸出衰減，並可能導致過早失效。驅動電路必須包含針對電源循環期間反向電壓同瞬態尖峰嘅保護。強烈建議使用恆流驅動方案而非恆壓，以確保穩定嘅發光強度，無論正向電壓如何變化。電路必須設計成能夠適應完整嘅VF範圍（2.0伏特至2.6伏特），以保證預期電流輸送到所有段位。

5.2 電路設計及熱管理

必須基於預期最高環境溫度選擇安全工作電流，應用指定嘅降額因子，即高於25°C時每攝氏度0.33毫安。電路設計中必須嚴格避免反向偏壓，因為佢可能導致LED芯片內嘅金屬遷移，增加漏電流或導致短路。設計師應實施限流電阻或專用於共陰極多工嘅LED驅動器IC。應避免環境溫度快速變化，特別係喺潮濕環境中，因為佢哋可能導致顯示屏上凝結水氣，可能引致電氣或光學問題。

5.3 機械及組裝考慮

組裝期間，避免對顯示屏本體施加異常力。如果使用壓敏粘合劑施加裝飾膜或濾光片，唔建議讓呢層膜同前面板直接緊密接觸，因為外力可能導致其移位。對於喺一套設備中使用兩個或更多顯示屏嘅應用，強烈建議使用來自相同發光強度分級嘅顯示屏，以防止器件之間出現明顯嘅亮度或色調差異。如果最終產品需要顯示屏進行跌落或振動測試，應提前評估特定測試條件以確保兼容性。

6. 儲存及處理

為保持可焊性同性能，LED顯示屏應儲存喺其原始防潮包裝內，並喺受控條件下：溫度介於5°C至30°C之間，相對濕度低於60%。喺呢啲條件外長時間儲存，或防潮袋打開超過六個月，可能導致引腳氧化。建議管理庫存以避免長期儲存，並及時使用產品。如果懷疑有氧化，使用前可能需要對引腳進行重新鍍錫。

7. 技術比較及區分

LTC-4727JR通過使用AlInGaP技術實現超級紅光發射來區分自己。相比舊式嘅GaAsP或GaP基紅光LED，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更大亮度。灰色面板/白色段位組合相比具有擴散或染色面板嘅顯示屏提供更優越嘅對比度。多工共陰極設計係多位數顯示屏嘅標準但高效架構，降低系統成本同複雜性。其0.4吋數碼尺寸介於較小指示器同較大面板顯示屏之間，使其成為需要從中等距離讀取信息嘅設備嘅理想選擇。

8. 常見問題（FAQ）

問：峰值波長同主波長有咩分別？
答：峰值波長（λp）係發射光譜強度達到最大值時嘅波長（639納米）。主波長（λd）係單色光嘅波長，佢會匹配LED嘅感知顏色（631納米）。λd對於顏色規格更相關。

問：點解推薦恆流驅動？
答：LED亮度主要係電流嘅函數，唔係電壓。正向電壓（VF）可能因器件而異，並隨溫度變化。恆流源確保無論呢啲VF變化如何，都能一致地達到所需嘅發光強度。

問：如果我唔使用專用驅動器IC，點樣計算呢款顯示屏嘅串聯電阻？
答：對於簡單嘅靜態驅動（非多工），使用歐姆定律：R = (電源電壓 - 總VF) / IF。總VF係串聯段位（如有）正向電壓嘅總和。選擇IF喺連續額定值內（例如，10-20毫安），並確保電阻中嘅功耗可接受。對於多工驅動，使用峰值電流額定值同佔空比來計算平均電流。

問：按發光強度分類係咩意思？
答：製造期間，顯示屏會根據佢哋喺標準測試電流下測量到嘅光輸出進行測試同分類（分級）。呢個允許設計師購買來自相同亮度分級嘅器件，確保多個顯示屏並排使用時嘅視覺均勻性。

9. 設計及使用案例研究

場景：設計枱面式數字萬用錶顯示屏。
LTC-4727JR係一個絕佳選擇。其0.4吋數碼喺工作枱上提供清晰嘅可讀性。設計師會使用具有足夠I/O引腳嘅微控制器，以時分多工方式驅動四個共陰極同7-8個段位陽極。亦可以使用專用LED驅動器端口擴展器來將呢個任務從MCU卸載。電路會喺每個段位陽極線上包括限流電阻。電流值會被選擇（例如，15毫安）以提供充足亮度，同時保持喺預期最大內部機箱溫度（例如，50°C）嘅降額限制內。超級紅光顏色對於長時間觀看嚟講對眼睛舒適。PCB佈局時會注意將顯示屏遠離主要熱源，如穩壓器。會使用經過濾波嘅穩定電源以避免電壓尖峰。最後，可能會喺顯示屏上放置中性密度濾光片或防眩光窗口，以增強明亮實驗室照明下嘅對比度，注意唔好施加可能導致裝飾膜移位嘅壓力（如果使用咗嘅話）。