LTC-4627JD LED顯示屏規格書 - 0.4吋數碼高度 - 超紅光顏色 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTC-4627JD係一款四位數七段式LED顯示屏，專為需要清晰數字顯示嘅應用而設計。每個數碼嘅高度為0.4吋（10.0毫米），提供良好嘅可視性。呢款器件採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，產生超紅光發射。顯示屏採用灰色面殼配白色段標記，增強對比度同可讀性。佢係以多工共陽極類型構造，呢種係多位數顯示屏嘅標準配置，可以減少所需驅動腳位嘅數量。

1.1 主要特點

• 0.4吋（10.0毫米）數碼高度。
• 連續均勻嘅段位，確保字符外觀一致。
• 低功耗要求，適合電池供電設備。
• 出色嘅字符外觀，具有高亮度同高對比度。
• 寬廣視角，從唔同位置都睇得清楚。
• 固態可靠性，冇活動部件。
• 發光強度經過分類（分級），確保唔同器件之間性能一致。
• 無鉛封裝，符合RoHS（有害物質限制）指令。

1.2 器件識別

型號LTC-4627JD特指一款超紅光、多工共陽極顯示屏，並具有右側小數點配置。

2. 技術參數深入分析

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。操作應始終保持喺呢啲極限之內。

• 每段功耗：最大70 mW。
• 每段峰值正向電流：最大90 mA，喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。
• 每段連續正向電流：喺25°C時最大25 mA。當環境溫度高於25°C時，呢個額定值會以0.33 mA/°C嘅速率線性遞減。
• 工作溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 焊接溫度：最高260°C，最長3秒，測量點喺元件安裝平面下方1.6毫米（1/16吋）處。

2.2 電氣與光學特性

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（I_V）：喺正向電流（I_F）為1 mA時，200 µcd（最小），650 µcd（典型）。強度係使用近似人眼明視覺響應（CIE曲線）嘅濾光片測量。
• 峰值發射波長（λ_p）：喺I_F=20mA時，650 nm（典型）。
• 譜線半寬度（Δλ）：喺I_F=20mA時，20 nm（典型），表示紅光嘅光譜純度。
• 主波長（λ_d）：喺I_F=20mA時，639 nm（典型），定義咗人眼感知嘅顏色。
• 每段正向電壓（V_F）：喺I_F=20mA時，2.1V（最小），2.6V（典型）。設計師必須考慮呢個範圍，以確保正確嘅電流驅動。
• 每段反向電流（I_R）：喺反向電壓（V_R）為5V時，100 µA（最大）。注意：呢款器件唔適合喺反向偏壓下連續操作。
• 發光強度匹配比（I_V-m）：喺I_F=1mA時，2:1（最大）。呢個參數指定咗顯示屏內唔同段位之間亮度嘅最大允許變化。

3. 分級系統解釋

規格書指出發光強度經過分類。即係話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分類（分級）。強烈建議喺單一應用中使用來自同一強度級別嘅顯示屏，以避免相鄰數碼或器件之間出現明顯嘅亮度差異（色調不均勻）。雖然呢份文件冇明確詳細說明波長或正向電壓嘅分級，但呢種分級係LED製造中嘅常見做法，以確保顏色同電氣一致性。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型嘅電氣/光學特性曲線。呢啲圖形表示對設計至關重要：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電壓同正向電流之間嘅關係，對於設計限流電路必不可少。
• 發光強度 vs. 正向電流：說明光輸出如何隨驅動電流增加而增加，有助於為所需亮度同效率選擇工作點。
• 發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出如何隨溫度升高而下降，呢點對於高溫環境中嘅熱管理至關重要。
• 光譜分佈：相對強度對波長嘅圖表，確認主波長、峰值波長同光譜寬度。

5. 機械與封裝信息

5.1 封裝尺寸

顯示屏採用標準雙列直插式封裝（DIP）。所有尺寸均以毫米為單位提供，一般公差為±0.25毫米，除非另有說明。詳細機械圖顯示總長度、寬度、高度、腳位間距同數碼間距。

5.2 腳位連接與極性

呢款器件具有16腳配置。內部電路圖顯示佢係一款多工共陽極顯示屏。即係話每個數碼嘅LED陽極喺內部連接埋一齊，而每種段類型（A-G，DP）嘅陰極則跨數碼連接。腳位定義如下：

• 腳位1：數碼1嘅共陽極
• 腳位2：數碼2嘅共陽極
• 腳位3：段位D嘅陰極
• 腳位4：段位L1，L2，L3嘅共陽極（可能係冒號或其他標記）
• 腳位5：段位E嘅陰極
• 腳位6：數碼3嘅共陽極
• 腳位7：小數點（DP）嘅陰極
• 腳位8：數碼4嘅共陽極
• 腳位9：無連接
• 腳位10：無腳位
• 腳位11：段位F嘅陰極
• 腳位12：無腳位
• 腳位13：段位C同L3嘅陰極
• 腳位14：段位A同L1嘅陰極
• 腳位15：段位G嘅陰極
• 腳位16：段位B同L2嘅陰極

6. 焊接與組裝指引

6.1 焊接參數

最高焊接溫度為260°C，最長持續時間為3秒。呢個通常適用於波峰焊或手動焊接，測量點喺顯示屏主體下方1.6毫米處。對於回流焊，應使用標準無鉛溫度曲線，峰值溫度唔超過260°C。

6.2 儲存條件

適當儲存對於防止腳位氧化至關重要。

• 對於DIP顯示屏（LTC-4627JD）：喺5°C至30°C、濕度低於60% RH嘅環境中，用原包裝儲存。如果防潮袋打開超過6個月，建議使用前喺60°C下烘烤元件48小時，並喺烘烤後一星期內完成組裝。
• 一般注意事項：避免喺潮濕環境中溫度急劇變化，以防顯示屏上出現冷凝水。組裝期間唔好施加異常機械力。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

呢款顯示屏適合需要數字讀數嘅普通電子設備，例如：

• 測試同測量儀器（萬用錶、計數器）。
• 工業控制面板同計時器。
• 消費電器（微波爐、磅秤、音響設備）。
• 銷售點終端同基本信息顯示屏。

重要提示：規格書明確指出佢係用於普通設備。需要特殊可靠性嘅應用（航空、醫療、交通安全）需要事先諮詢。

7.2 設計考慮因素

• 驅動電路：建議使用恆流驅動以確保亮度一致同使用壽命。電路設計必須適應正向電壓嘅全範圍（2.1V至2.6V）。
• 電流限制：必須根據最高環境溫度選擇工作電流，並考慮高於25°C時電流以0.33 mA/°C遞減。
• 保護：驅動電路應包括防止電源循環期間反向電壓同電壓瞬變嘅保護，以防損壞。
• 多工掃描：作為共陽極多工顯示屏，微控制器或專用驅動IC必須順序激活每個數碼嘅共陽極，同時為該數碼提供正確嘅段陰極圖案。刷新率必須足夠高以避免閃爍（通常>60 Hz）。
• 機械集成：如果使用前面板或薄膜，確保佢唔會施加可能導致印刷覆蓋層移位或損壞顯示屏主體嘅壓力。

8. 技術比較與區分

LTC-4627JD嘅主要區別在於佢使用AlInGaP技術實現超紅光發射，以及其特定嘅機械/電氣格式。同舊式GaAsP或GaP紅光LED相比，AlInGaP提供更高效率、更好亮度以及更穩定嘅波長隨溫度變化特性。0.4吋數碼高度填補咗較小（0.3吋）同較大（0.5吋或0.56吋）顯示屏之間嘅市場空白。多工共陽極設計係多位數顯示屏嘅行業標準，平衡咗腳位數量同驅動器複雜性。

9. 常見問題解答（FAQ）

9.1 "發光強度匹配比"有咩用？

呢個比率（最大2:1）確保喺單個顯示屏單元內，喺相同驅動條件下，冇任何一段會比另一段亮超過兩倍。咁樣可以保證形成嘅字符外觀均勻。

9.2 點解建議用恆流驅動而唔係恆壓驅動？

LED亮度主要係電流嘅函數。正向電壓（V_F）有一個公差範圍（2.1V-2.6V）。對於具有唔同V_F嘅顯示屏，使用帶簡單電阻嘅恆壓源會導致唔同電流（從而亮度唔同）。恆流源確保電流相同，因此亮度一致，無論V_F variations.

9.3 我可以用5V微控制器直接驅動呢款顯示屏嗎？

唔可以。每段最大連續正向電流係25mA，如果段嘅V_F約為2.6V，直接連接微控制器GPIO腳位會試圖提供/吸收更高電流，可能損壞微控制器。你必須使用外部晶體管（用於共陽極）同限流電阻，或者專用LED驅動IC。

9.4 型號描述中嘅"右側小數點"係咩意思？

佢表示小數點LED嘅位置。喺呢種情況下，小數點位於數碼嘅右側。有啲顯示屏可能提供左側或中間小數點。

10. 實用設計案例分析

場景：使用LTC-4627JD設計一個4位數電壓錶顯示屏，由5V系統供電，並使用微控制器。

1. 驅動器選擇：選擇專用多工LED驅動IC（例如MAX7219，TM1637），或者使用微控制器GPIO喺軟件中實現多工掃描。
2. 電流設定：為咗良好亮度同使用壽命，選擇10-15 mA嘅段電流。檢查呢個值係咪喺你預期最高環境溫度下嘅遞減極限之內。
3. 電路設計：如果使用驅動IC，請遵循其規格書。如果使用分立晶體管，使用PNP或P溝道MOSFET來切換共陽極腳位（連接至5V），並喺陰極側使用NPN或N溝道MOSFET/電阻，由微控制器控制。計算限流電阻：R = (V_CC- V_F- V_CE(sat)) / I_F。使用最大V_F（2.6V）進行最壞情況（最亮）計算。
4. 軟件：實現定時器中斷來刷新顯示屏。程序應該關閉所有數碼，設定下一個數碼嘅段圖案，打開該數碼嘅共陽極，然後等待多工掃描時間片。
5. 熱力與機械：確保足夠通風。設計前面板時，清晰孔徑應略大於顯示屏嘅可視區域，以避免對面殼施加壓力。

11. 工作原理

LTC-4627JD基於AlInGaP半導體技術。當施加超過二極管結電位嘅正向電壓時，電子同電洞喺有源區複合，以光子形式釋放能量。AlInGaP層嘅特定成分決定咗帶隙能量，對應於發射嘅紅光波長（約639-650 nm）。七段中嘅每一段（A至G）同小數點（DP）都係一個獨立嘅LED或一組LED芯片。喺多工共陽極配置中，單個數碼內所有LED嘅一端（陽極）連接埋一齊，允許通過向該公共節點施加正電壓來啟用整個數碼。每種段類型嘅另一端（陰極）跨所有數碼連接，允許控制喺啟用嘅數碼中邊啲段發光。

12. 技術趨勢

雖然傳統七段式LED顯示屏（如LTC-4627JD）由於其簡單性、高亮度同寬視角，對於特定應用仍然至關重要，但更廣泛嘅顯示市場正在發展。有向更高集成度發展嘅趨勢，例如具有內置控制器（I2C或SPI接口）嘅顯示屏，可以簡化主微控制器嘅任務。對於需要字母數字或圖形輸出嘅應用，點陣同圖形OLED/LCD顯示屏變得越來越具有成本競爭力。然而，對於惡劣環境（寬溫度範圍、需要高亮度）中嘅純數字顯示，LED七段式技術，特別係使用AlInGaP等高效材料，繼續提供穩健可靠嘅解決方案。未來發展可能集中於更高效率、更低功耗，以及可能集成智能功能，同時保持經典外形以實現向後兼容性。