LTC-3620KG 七段式LED顯示器規格書 - 0.39英吋字高 - AlInGaP綠光 - 2.6V順向電壓 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTC-3620KG是一款高性能、0.39英吋（10 mm）字高的七段式LED顯示器模組。其設計用於需要清晰、明亮且可視性極佳的數字讀數之應用。本裝置採用先進的AlInGaP（磷化鋁銦鎵）LED晶片技術，相較於傳統材料，此技術以其高效率與卓越的發光強度而聞名。顯示段位採用灰白配色方案，增強了對比度與可讀性。此顯示器依據發光強度進行分級，並提供符合RoHS指令的無鉛封裝，使其適合考量環保的現代電子設計。

2. 技術規格詳解

2.1 光學特性

光學性能是此顯示器的一大優勢。在標準測試電流1mA下，平均發光強度（Iv）範圍從最小值200 µcd到典型值585 µcd。在較高的驅動電流10mA下，典型強度顯著增加至6435 µcd，展現了AlInGaP晶片的高亮度能力。裝置發射綠光，其峰值發射波長（λp）為571 nm，主波長（λd）為572 nm，兩者均在IF=20mA條件下量測。譜線半寬（Δλ）為15 nm，表示其發射顏色相對純淨。發光強度是使用近似於CIE明視覺響應曲線的感測器與濾光片組合進行量測，以確保準確性。

2.2 電氣特性

在電氣方面，此顯示器專為低功耗操作而設計。每個段位的順向電壓（VF）在20mA驅動下，典型值為2.6V，最大值為2.6V。每個段位的反向電流（IR）在VR=5V下，規定最大值為100 µA，但請注意，不建議在反向偏壓下連續操作。段位間的發光強度匹配比在IF=1mA時最大為2:1，確保整個顯示器外觀均勻。定義了≤ 2.5%的串擾規格，以最小化相鄰段位之間的非預期發光。

2.3 絕對最大額定值

本裝置額定可在指定限制內穩健運作。每個晶片的最大功耗為70 mW。每個晶片的峰值順向電流為60 mA，但僅限於脈衝條件下（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）。每個晶片在25°C下的連續順向電流為25 mA，隨著溫度升高，以0.28 mA/°C線性遞減。工作與儲存溫度範圍為-35°C至+105°C。對於組裝，最大焊接溫度為260°C，持續時間最長3秒，量測點位於安裝平面下方1.6mm處。

3. 機械與封裝資訊

3.1 封裝尺寸

此顯示器具有特定的實體尺寸。所有尺寸均以毫米為單位提供，除非另有說明，標準公差為±0.25mm。關鍵尺寸註記包括：接腳尖端偏移公差±0.4mm、段位上異物限制（≤10 mils）、表面油墨污染限制（≤20 mils）。反射器彎曲不得超過其長度的1%。建議的PCB接腳孔徑為1.0 mm。間隔墊細節允許有±0.5 mm的滑出公差。

3.2 接腳配置與內部電路

LTC-3620KG為共陽極配置裝置。接腳連接表如下：接腳2為數位1的共陽極，接腳6為數位2，接腳8為數位3。段位陰極分配給特定接腳：A（接腳13）、B（接腳12）、C（接腳4）、D（接腳5）、E（接腳3）、F（接腳16）、G（接腳9）。接腳7為小數點（L / L1 / L2）的陰極。接腳1、10、11、14、15標記為無連接（NO PIN）。內部電路圖顯示了三個數位的共陽極連接，每個數位的段位並聯至其各自的陰極接腳。

4. 性能曲線分析

規格書包含典型電氣與光學特性曲線章節，除非另有說明，均在環境溫度25°C下量測。這些曲線對於設計人員理解裝置在不同操作條件下的行為至關重要。雖然提供的文本中未詳細說明具體圖表，但此類產品的典型曲線將包括順向電流（IF）與順向電壓（VF）的關係、順向電流（IF）與發光強度（Iv）的關係，以及發光強度隨環境溫度的變化。分析這些曲線有助於選擇最佳驅動電流，以在保持效率與壽命的同時達到所需亮度。

5. 焊接與組裝指南

正確的處理對於可靠性至關重要。最大焊接溫度明確定義為260°C，最長持續時間3秒，量測點位於元件安裝平面下方1.6mm處。這是波峰焊或迴焊製程的關鍵參數，以防止對LED晶片或塑膠封裝造成熱損傷。設計人員應確保其PCB組裝製程符合此限制。此外，在PCB佈局與機械設計時，應考量尺寸公差註記，例如接腳偏移與間隔墊滑動，以確保正確的安裝與對齊。

6. 應用建議

6.1 典型應用場景

此顯示器非常適合需要清晰、中等尺寸數字讀數的應用。常見用途包括工業儀表板、測試與量測設備、醫療裝置、消費性家電（如微波爐或烤箱）、銷售點終端機以及汽車改裝顯示器。其高亮度與廣視角特性，使其適合環境光線強烈或需要從多個角度觀看顯示器的環境。

6.2 設計考量

使用LTC-3620KG進行設計時，必須考量幾個因素。首先，共陽極配置需要一個電流吸收驅動電路（例如電晶體或專用LED驅動器IC）來控制陰極。每個段位陰極都必須串接限流電阻，以設定所需的順向電流與亮度，計算需基於電源電壓與LED的順向電壓。低電流（例如1mA）下的高發光強度允許實現極低功耗設計。設計人員還應考慮功耗限制，如果預期工作環境溫度較高，則需實施適當的降額。寬廣的工作溫度範圍（-35°C至+105°C）使其在惡劣環境中具有穩健性。

7. 技術比較與差異化

LTC-3620KG的主要差異化因素在於其綠光LED晶片使用了AlInGaP半導體材料。相較於舊技術如標準GaP（磷化鎵）綠光LED，AlInGaP在相同驅動電流下提供顯著更高的發光效率與亮度。這帶來了更好的可視性與更低的功耗。依據發光強度分級的特性表示裝置是根據其光輸出進行分級或篩選，從而在生產批次與多位數顯示器中實現更一致的亮度。無鉛、符合RoHS的結構符合全球環保法規。

8. 常見問題（基於技術參數）

問：NO PIN連接的目的是什麼？

答：NO PIN標記（接腳1、10、11、14、15）可能是為了在成型過程中保持機械對稱性與穩定性。它們未與任何內部元件電氣連接，在電路中應保持不連接（浮接）狀態。

問：如何控制小數點？

答：小數點（L、L1、L2）共享接腳7上的共陰極。要點亮特定小數點，您需要啟動（拉低）接腳7，同時也啟用該小數點所在數位的共陽極（接腳2、6或8）。內部電路圖將釐清確切的對應關係。

問：我可以直接用微控制器驅動此顯示器嗎？

答：理論上可行，但需要謹慎設計。微控制器的GPIO接腳通常只能吸收或提供有限的電流（通常為20-25mA）。由於顯示器每個段位的連續電流最大值為25mA，同時驅動多個段位可能會超過微控制器的總電流額定值。強烈建議使用外部驅動電晶體或專用LED驅動器IC來處理電流與多工掃描，以保護微控制器。

問：發光強度匹配比2:1是什麼意思？

答：此規格意味著在相同條件下（IF=1mA）量測時，同一裝置內最亮段位的發光強度不會超過最暗段位強度的兩倍。這確保了外觀的合理均勻性，避免某個段位看起來比其他段位亮得多。

9. 設計與使用案例範例

考慮設計一個簡單的3位數電壓表顯示。微控制器將量測電壓，將其轉換為3位數，並需要顯示出來。LTC-3620KG的三個共陽極（接腳2、6、8）將連接到三個PNP電晶體（或類似元件）的集極，其基極由微控制器接腳控制。七個段位陰極（接腳3、4、5、9、12、13、16）和小數點陰極（接腳7）將各自連接到一個限流電阻，然後連接到N通道MOSFET（或類似元件）的汲極，其閘極由微控制器控制。韌體將實現多工掃描：開啟數位1的電晶體，設定顯示第一個數位所需段位的MOSFET，等待短暫時間，然後關閉數位1，並快速依次對數位2和3重複此過程。這種多工掃描減少了所需的驅動接腳數量，並允許恆定、無閃爍的照明。

10. 工作原理介紹

七段式LED顯示器是排列成8字形的發光二極體集合。七個段位（標記為A到G）中的每一個都是一個獨立的LED。通常還會有一個額外的LED用於小數點。在像LTC-3620KG這樣的共陽極配置中，給定數位的所有LED的陽極都連接在一起，連接到一個共用的正電源供應接腳。每個獨立段位LED的陰極則引出到單獨的接腳。要點亮特定段位，必須將其共陽極接腳驅動至高於陰極電壓的電位（施加順向偏壓），並且相應的陰極接腳必須連接到較低的電位（通常是透過限流電阻接地）。透過在特定共陽極啟動時控制哪些陰極接腳接地，即可形成特定的數字或字母數字字元。

11. 技術趨勢

雖然分立式七段式LED顯示器在特定應用中仍然有其價值，但顯示技術的更廣泛趨勢是朝向整合與靈活性發展。內建控制器（用於時鐘、溫度等）的整合驅動晶片變得越來越普遍，簡化了設計。此外，為了自動化組裝，也有朝向表面黏著裝置（SMD）封裝的趨勢，儘管像此類的穿孔式封裝在原型製作、維修和高振動環境中仍然受到重視。在材料方面，AlInGaP代表了紅、橙、琥珀和綠光LED的先進技術，但對於全彩能力，InGaN（氮化銦鎵）是藍光和綠光的主導技術，並常與螢光粉結合以產生白光。未來可能會看到更多混合或可自訂的多位數模組，將顯示器、驅動器和介面邏輯整合到一個緊湊的單元中。