LTC-4627JD LED顯示器規格書 - 0.4英吋數位高度 - 超紅光 - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTC-4627JD是一款四位數七段式LED顯示器，專為需要清晰數字讀數的應用而設計。每個數位字元高度為0.4英吋（10.0毫米），提供良好的可視性。本裝置採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，產生超紅光發射。顯示器具有灰色面板與白色段標記，增強了對比度和可讀性。其結構為多工共陽極型，這是多數位顯示器的標準配置，旨在最小化所需驅動接腳的數量。

1.1 主要特點

• 0.4英吋（10.0毫米）數位高度。
• 連續均勻的段，確保字元外觀一致。
• 低功耗需求，適合電池供電裝置。
• 優異的字元外觀，具有高亮度與高對比度。
• 寬廣視角，從不同位置皆可清晰可見。
• 固態可靠性，無活動部件。
• 發光強度經過分級（分檔），確保各裝置間性能一致。
• 符合RoHS（有害物質限制）指令的無鉛封裝。

1.2 裝置識別

型號LTC-4627JD特指一款超紅光、多工共陽極、且具有右側小數點配置的顯示器。

2. 技術參數深入解析

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致裝置永久損壞的極限。操作應始終維持在此極限內。

• 每段功耗：最大值70 mW。
• 每段峰值順向電流：最大值90 mA，於脈衝條件下（1/10工作週期，0.1毫秒脈衝寬度）。
• 每段連續順向電流：在25°C時最大值為25 mA。此額定值會隨著環境溫度超過25°C，以每°C 0.33 mA的速率線性遞減。
• 操作溫度範圍：-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，測量點位於元件安裝平面下方1.6毫米（1/16英吋）處。

2.2 電氣與光學特性

這些是在環境溫度（Ta）為25°C下測量的典型性能參數。

• 平均發光強度（I_V）：在順向電流（I_F）為1 mA時，最小值200 µcd，典型值650 µcd。強度測量使用近似人眼明視覺響應（CIE曲線）的濾光片。
• 峰值發射波長（λ_p）：在I_F=20mA時，典型值650 nm。
• 譜線半高寬（Δλ）：在I_F=20mA時，典型值20 nm，表示紅光的光譜純度。
• 主波長（λ_d）：在I_F=20mA時，典型值639 nm，定義了感知的顏色。
• 每段順向電壓（V_F）：在I_F=20mA時，最小值2.1V，典型值2.6V。設計者必須考慮此範圍以確保正確的電流驅動。
• 每段逆向電流（I_R）：在逆向電壓（V_R）為5V時，最大值100 µA。注意：本裝置不適用於在逆向偏壓下連續操作。
• 發光強度匹配比（I_V-m）：在I_F=1mA時，最大值2:1。此規格定義了單一顯示器內各段之間允許的最大亮度變化。

3. 分級系統說明

規格書指出發光強度經過分級。這意味著顯示器會根據其在標準測試電流下測得的光輸出進行分類（分檔）。強烈建議在單一應用中使用來自相同強度分檔的顯示器，以避免相鄰數位或裝置之間出現明顯的亮度差異（色調不均）。雖然本文件未明確詳述波長或順向電壓的分級，但此類分級在LED製造中是確保顏色和電氣一致性的常見做法。

4. 性能曲線分析

規格書參考了典型的電氣/光學特性曲線。這些圖形表示對設計至關重要：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示順向電壓與順向電流之間的關係，對於設計限流電路至關重要。
• 發光強度 vs. 順向電流：說明光輸出如何隨驅動電流增加，有助於為期望的亮度和效率選擇操作點。
• 發光強度 vs. 環境溫度：展示光輸出如何隨溫度升高而降低，這對於高溫環境下的熱管理至關重要。
• 光譜分佈：相對強度對波長的圖，確認主波長、峰值波長和光譜寬度。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

顯示器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，除非另有說明，一般公差為±0.25毫米。詳細的機械圖顯示了總長度、寬度、高度、接腳間距和數位間距。

5.2 接腳連接與極性

本裝置具有16接腳配置。內部電路圖顯示其為多工共陽極顯示器。這意味著每個數位內LED的陽極在內部連接在一起，而每個段類型（A-G，DP）的陰極則跨數位連接。接腳定義如下：

• 接腳 1：數位1的共陽極
• 接腳 2：數位2的共陽極
• 接腳 3：段D的陰極
• 接腳 4：段L1、L2、L3的共陽極（可能是冒號或其他標記）
• 接腳 5：段E的陰極
• 接腳 6：數位3的共陽極
• 接腳 7：小數點（DP）的陰極
• 接腳 8：數位4的共陽極
• 接腳 9：無連接
• 接腳 10：無接腳
• 接腳 11：段F的陰極
• 接腳 12：無接腳
• 接腳 13：段C和L3的陰極
• 接腳 14：段A和L1的陰極
• 接腳 15：段G的陰極
• 接腳 16：段B和L2的陰極

6. 焊接與組裝指南

6.1 焊接參數

最高焊接溫度為260°C，最長持續時間為3秒。這通常適用於波峰焊或手工焊接，測量點位於顯示器本體下方1.6毫米處。對於迴流焊，應使用峰值溫度不超過260°C的標準無鉛溫度曲線。

6.2 儲存條件

正確的儲存對於防止接腳氧化至關重要。

• 對於DIP顯示器（LTC-4627JD）：在5°C至30°C、濕度低於60% RH的環境下，存放於原始包裝中。若防潮袋開封超過6個月，建議在使用前將元件以60°C烘烤48小時，並在烘烤後一週內完成組裝。
• 一般注意事項：避免在潮濕環境中溫度急劇變化，以防止顯示器上產生冷凝。組裝時請勿施加異常的機械力。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

此顯示器適用於需要數字讀數的普通電子設備，例如：

• 測試與測量儀器（萬用表、計數器）。
• 工業控制面板和計時器。
• 消費性電器（微波爐、電子秤、音響設備）。
• 銷售點終端機和基本資訊顯示器。

重要注意：規格書明確說明其適用於普通設備。需要特殊可靠性的應用（航空、醫療、交通運輸安全）需事先諮詢。

7.2 設計考量

• 驅動電路：建議使用恆流驅動以確保亮度一致和壽命長久。電路設計必須能適應順向電壓的整個範圍（2.1V至2.6V）。
• 電流限制：必須根據最高環境溫度選擇操作電流，並考慮超過25°C後每°C 0.33 mA的電流遞減率。
• 保護：驅動電路應包含防止電源循環期間逆向電壓和電壓瞬變的保護，以防止損壞。
• 多工掃描：作為共陽極多工顯示器，微控制器或專用驅動IC必須依序啟動每個數位的共陽極，同時為該數位提供正確的段陰極圖案。刷新率必須足夠高以避免閃爍（通常>60 Hz）。
• 機械整合：如果使用前面板或薄膜，請確保其不會施加可能使印刷覆蓋層移位或損壞顯示器本體的壓力。

8. 技術比較與差異化

LTC-4627JD的主要差異點在於其使用AlInGaP技術實現超紅光發射，以及其特定的機械/電氣格式。與舊式的GaAsP或GaP紅光LED相比，AlInGaP提供更高的效率、更好的亮度以及隨溫度變化更穩定的波長。0.4英吋的數位高度填補了較小（0.3英吋）和較大（0.5英吋或0.56英吋）顯示器之間的利基市場。多工共陽極設計是多數位顯示器的業界標準，平衡了接腳數量和驅動器複雜度。

9. 常見問題（FAQ）

9.1 "發光強度匹配比"的目的是什麼？

此比率（最大值2:1）確保在單一顯示器單元內，當在相同條件下驅動時，沒有任何一段的亮度會是另一段的兩倍以上。這保證了所形成字元的外觀均勻性。

9.2 為什麼建議使用恆流驅動而非恆壓驅動？

LED亮度主要是電流的函數。順向電壓（V_F）具有公差範圍（2.1V-2.6V）。使用簡單電阻的恆壓源會導致具有不同V_F的顯示器產生不同的電流（從而產生不同的亮度水平）。恆流源確保電流相同，因此亮度一致，與V_F variations.

無關。

9.3 我可以用5V微控制器直接驅動此顯示器嗎？_F不行。每段的最大連續順向電流為25mA，如果段的V

約為2.6V，直接連接的微控制器GPIO接腳將試圖提供/吸收更高的電流，可能損壞微控制器。您必須使用外部電晶體（用於共陽極）和限流電阻或專用的LED驅動IC。

9.4 在零件描述中，"右側小數點"是什麼意思？

它表示小數點LED的位置。在此情況下，小數點位於數位的右側。有些顯示器可能提供左側或中間的小數點。

10. 實用設計案例研究情境：

1. 使用LTC-4627JD設計一個4位數電壓表顯示器，由帶有微控制器的5V系統供電。驅動器選擇：
2. 選擇專用的多工LED驅動IC（例如MAX7219、TM1637），或使用微控制器的GPIO在軟體中實現多工掃描。電流設定：
3. 為了獲得良好的亮度和壽命，選擇10-15 mA的段電流。檢查此值是否在您預期的最高環境溫度下的遞減極限內。電路設計：_CC如果使用驅動IC，請遵循其規格書。如果使用分立電晶體，則使用PNP或P通道MOSFET來切換連接至5V的共陽極接腳，並在陰極側使用由微控制器控制的NPN或N通道MOSFET/電阻。計算限流電阻：R = (V_F- V_{- V}CE(sat)_F) / I_F。使用最大V
4. （2.6V）進行最壞情況（最亮）計算。軟體：
5. 實現一個定時器中斷來刷新顯示器。該常式應關閉所有數位，設定下一個數位的段圖案，開啟該數位的共陽極，然後等待多工掃描的時間片。熱與機械：

確保足夠的通風。設計前面板時，其透明孔徑應略大於顯示器的可視區域，以避免對面板施加壓力。

11. 工作原理

LTC-4627JD基於AlInGaP半導體技術。當施加超過二極體接面電位的順向電壓時，電子和電洞在主動區複合，以光子的形式釋放能量。AlInGaP層的特定成分決定了能隙能量，這對應於發射的紅光波長（約639-650 nm）。七個段（A到G）和小數點（DP）中的每一個都是一個獨立的LED或一組LED晶片。在多工共陽極配置中，單一數位內所有LED的一側（陽極）連接在一起，允許通過向該共節點施加正電壓來啟用整個數位。每個段類型的另一側（陰極）跨所有數位連接，從而控制啟用數位中哪些段點亮。

12. 技術趨勢