LTP-757KY LED-Punktmatrix-Display Datenblatt - 0,7-Zoll (17,22mm) Ziffernhöhe - Bernstein-Gelb - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Das LTP-757KY ist ein kompaktes, leistungsstarkes 5x7 Punktmatrix-LED-Anzeigemodul. Seine Hauptfunktion ist die Bereitstellung klarer, lesbarer alphanumerischer und symbolischer Zeichendarstellungen in verschiedenen elektronischen Geräten. Der Kernvorteil dieses Bauteils liegt in der Verwendung fortschrittlicher AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleitertechnologie für die LED-Chips, die für überlegene Effizienz und Farbreinheit im Vergleich zu älteren Technologien bekannt ist. Dies resultiert in einem exzellenten Zeichenerscheinungsbild mit hoher Helligkeit und Kontrast, was es für Anwendungen geeignet macht, bei denen Lesbarkeit oberste Priorität hat, selbst unter variierenden Umgebungslichtbedingungen. Das Bauteil ist nach Lichtstärke kategorisiert, was eine konsistente Leistung über Produktionschargen hinweg sicherstellt. Sein geringer Leistungsbedarf und seine Festkörperzuverlässigkeit machen es zur idealen Wahl für Unterhaltungselektronik, Industriemessgeräte, Kassenterminals und andere eingebettete Systeme, die eine langlebige und effiziente Anzeigelösung erfordern.

2. Technische Spezifikationen im Detail

2.1 Optische Eigenschaften

Die optische Leistung wird durch mehrere Schlüsselparameter definiert, gemessen bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C. DieDurchschnittliche Lichtstärke (I_V)hat einen typischen Wert von 3400 µcd unter einer Testbedingung von I_P=32mA und einem Tastverhältnis von 1/16. Dieser Parameter gibt die wahrgenommene Helligkeit der Anzeige an. DieSpitzen-Emissionswellenlänge (λ_p)beträgt typischerweise 595 nm, was in den bernsteingelben Bereich des sichtbaren Spektrums fällt. DieSpektrallinien-Halbwertsbreite (Δλ)beträgt 15 nm, was auf eine relativ schmale und reine Farbemission hinweist. DieDominante Wellenlänge (λ_d)beträgt 592 nm. Es ist wichtig zu beachten, dass Lichtstärkemessungen eine Sensor- und Filterkombination verwenden, die der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve annähernd entspricht, um sicherzustellen, dass die Werte mit der menschlichen visuellen Wahrnehmung korrelieren. DasLichtstärke-Anpassungsverhältnis (I_V-m)ist mit einem Maximum von 2:1 spezifiziert, was die zulässige Helligkeitsvariation zwischen einzelnen Segmenten oder Punkten definiert, um ein gleichmäßiges Erscheinungsbild zu gewährleisten.

2.2 Elektrische Eigenschaften

Die elektrischen Parameter definieren die Betriebsgrenzen und -bedingungen für das Bauteil. DieDurchlassspannung pro Punkt (V_F)) liegt typischerweise im Bereich von 2,05V bis 2,6V bei einem Durchlassstrom (I_F) von 20mA. DerSperrstrom pro Punkt (I_R)) beträgt maximal 100 µA, wenn eine Sperrspannung (V_R) von 5V angelegt wird. Diese Werte sind entscheidend für das Design der entsprechenden Treiberschaltung.

2.3 Absolute Maximalwerte

Diese Werte spezifizieren die Grenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Sie sind nicht für Dauerbetrieb vorgesehen. Zu den wichtigsten Werten gehören:Durchschnittliche Verlustleistung pro Punkt(25 mW),Spitzen-Durchlassstrom pro Punkt(60 mA) undDurchschnittlicher Durchlassstrom pro Punkt(13 mA bei 25°C, linear reduziert um 0,17 mA/°C). Die maximaleSperrspannung pro Punktbeträgt 5V. Das Bauteil kann innerhalb einesTemperaturbereichsvon -35°C bis +85°C betrieben und gelagert werden. DieLöttemperatur-Bewertung gibt an, dass das Bauteil 260°C für 3 Sekunden an einem Punkt 1/16 Zoll unterhalb der Auflageebene aushalten kann, was für Reflow-Lötprozesse entscheidend ist.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt an, dass das Bauteilnach Lichtstärke kategorisiert ist. Dies impliziert ein Binning-System basierend auf gemessener Lichtleistung. Obwohl spezifische Bin-Codes in diesem Dokument nicht aufgeführt sind, gruppiert ein solches System typischerweise Bauteile in verschiedene Intensitätsbereiche (z.B. hohe Helligkeit, Standard-Helligkeit). Dies ermöglicht es Entwicklern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Helligkeitsanforderungen ihrer Anwendung erfüllen, und gewährleistet so eine konsistente Anzeigeleistung im Endprodukt. Entwickler sollten für präzise Auswahlkriterien die detaillierte Binning-Dokumentation des Herstellers konsultieren.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist aufTypische Elektrische/Optische Kennlinien. Obwohl die spezifischen Kurven im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, sind solche in vollständigen Datenblättern enthaltenen Graphen für das Design essenziell. Sie würden wahrscheinlich den Zusammenhang zwischen Durchlassstrom (I_F) und Durchlassspannung (V_F) für thermisches und Treiberdesign, den Zusammenhang zwischen Lichtstärke und Durchlassstrom zur Optimierung von Helligkeit vs. Leistungsaufnahme sowie die Variation der Lichtstärke mit der Umgebungstemperatur zeigen. Das Verständnis dieser Kurven ermöglicht es Ingenieuren, die Leistung unter nicht-standardisierten Bedingungen vorherzusagen und robuste Systeme zu entwerfen.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

Das LTP-757KY verfügt über ein spezifisches Gehäuse mit grauer Front und weißen Punkten für verbesserten Kontrast. DieZiffernhöhebeträgt 0,7 Zoll (17,22 mm). Die bereitgestellteGehäuseabmessungszeichnung(hier nicht vollständig detailliert) würde die genaue physikalische Kontur, den Anschlussabstand und die Gesamtgröße in Millimetern mit Standardtoleranzen von ±0,25 mm zeigen. Diese Information ist entscheidend für das PCB-Footprint-Design und um einen korrekten Sitz im Gehäuse des Endprodukts sicherzustellen.

5.1 Pinbelegung und Polarität

Das Bauteil hat eine 12-polige Konfiguration. Die Pinbelegung ist wie folgt: Pin 1 (Kathode Spalte 1), Pin 2 (Anode Reihe 3), Pin 3 (Kathode Spalte 2), Pin 4 (Anode Reihe 5), Pin 5 (Anode Reihe 6), Pin 6 (Anode Reihe 7), Pin 7 (Kathode Spalte 4), Pin 8 (Kathode Spalte 5), Pin 9 (Anode Reihe 4), Pin 10 (Kathode Spalte 3), Pin 11 (Anode Reihe 2), Pin 12 (Anode Reihe 1). DasInterne Schaltbildzeigt eine Matrixanordnung, bei der jeder LED-Punkt (am Schnittpunkt einer Reihen-Anode und einer Spalten-Kathode) durch Multiplexen individuell angesteuert werden kann. Die korrekte Identifizierung von Anoden- und Kathoden-Pins ist entscheidend, um eine Sperrvorspannung zu verhindern und einen ordnungsgemäßen Schaltungsbetrieb sicherzustellen.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Die wichtigste bereitgestellte Montagespezifikation ist dasLöttemperaturprofil. Das Bauteil kann eine Spitzentemperatur von 260°C für maximal 3 Sekunden aushalten, gemessen 1/16 Zoll (ca. 1,6 mm) unterhalb der Auflageebene. Dies ist eine Standardbewertung für bleifreie Reflow-Lötprozesse. Entwickler müssen sicherstellen, dass ihr Reflow-Ofenprofil dieser Grenze entspricht, um thermische Schäden an den LED-Chips oder dem Gehäuse zu verhindern. Allgemeine Handhabungsvorsichtsmaßnahmen sollten beachtet werden, wie das Vermeiden mechanischer Belastung der Anschlüsse und der Schutz der Anzeigefront vor Kratzern oder Verunreinigungen. Die Lagerung sollte innerhalb des spezifizierten Temperaturbereichs von -35°C bis +85°C in einer trockenen Umgebung erfolgen.

7. Verpackung und Bestellinformationen

Die Artikelnummer ist eindeutig alsLTP-757KYidentifiziert. Obwohl spezifische Verpackungsdetails (z.B. Band und Rolle, Röhrenmengen) in diesem Auszug nicht aufgeführt sind, ist die Artikelnummer selbst der primäre Identifikator für die Bestellung. Das Suffix "KY" bezeichnet wahrscheinlich die bernsteingelbe Farbe. Ingenieure sollten das genaue Verpackungsformat beim Lieferanten oder Distributor bei der Auftragserteilung bestätigen.

8. Anwendungsempfehlungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese Anzeige eignet sich gut für Anwendungen, die kompakte, energieeffiziente und hochlesbare numerische oder begrenzte Zeichenausgaben erfordern. Häufige Einsatzgebiete sind: digitale Panel-Meter, Waagen, medizinische Überwachungsgeräte, Haushaltsgeräteanzeigen (Öfen, Thermostate), industrielle Bedienfelder und grundlegende Informationsanzeigen in verschiedenen elektronischen Geräten.

8.2 Designüberlegungen

• Treiberschaltung:Aufgrund der 5x7-Matrixkonfiguration ist eine Multiplex-Treiberschaltung erforderlich. Dies beinhaltet das sequentielle Aktivieren der Reihen-Anoden, während die entsprechenden Spalten-Kathoden-Signale bereitgestellt werden, um die gewünschten Punkte zu beleuchten. Integrierte Displaytreiber-ICs werden üblicherweise für diesen Zweck verwendet.
• Strombegrenzung:Externe strombegrenzende Widerstände sind für jede Anoden- oder Spaltenleitung (abhängig vom Treiberschema) zwingend erforderlich, um sicherzustellen, dass der Durchlassstrom pro Punkt die absoluten Maximalwerte, insbesondere den Durchschnittsstrom, nicht überschreitet.
• Verlustleistung:Die durchschnittliche Verlustleistung pro Punkt (max. 25 mW) muss bei der Auslegung auf maximale Helligkeit berücksichtigt werden, insbesondere wenn mehrere Punkte gleichzeitig über längere Zeit beleuchtet werden.
• Betrachtungswinkel:Der große Betrachtungswinkel ist vorteilhaft, aber die Montageposition im Endprodukt sollte bewertet werden, um eine optimale Lesbarkeit für den Endbenutzer sicherzustellen.

9. Technischer Vergleich

Das primäre Unterscheidungsmerkmal des LTP-757KY ist die Verwendung vonAlInGaP-LED-Technologie. Im Vergleich zu älteren Technologien wie Standard-GaAsP (Galliumarsenidphosphid) LEDs bietet AlInGaP eine deutlich höhere Lichtausbeute, was zu größerer Helligkeit bei gleichem Eingangsstrom führt. Es bietet auch eine bessere Farbsättigung und Stabilität über Temperatur und Zeit. Im Vergleich zu anderen Gehäusetypen (z.B. diskrete LEDs in einer Matrix angeordnet) bietet dieses integrierte Punktmatrix-Modul eine vereinfachte Montage, garantierte mechanische Ausrichtung der Punkte und ein einheitliches optisches Erscheinungsbild aufgrund der grauen Front und weißen Punkte.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was ist der Zweck des erwähnten Tastverhältnisses von 1/16 in der Lichtstärke-Testbedingung?

A: Das Tastverhältnis von 1/16 ist eine Standardtestmethode für multiplexte Displays. Es bedeutet, dass jedes Segment für 1/16 der gesamten Zykluszeit gepulst wird. Der spezifizierte Lichtstärkewert ist ein unter dieser Bedingung gemessener Durchschnittswert, der den typischen multiplexen Betrieb simuliert. Der Spitzenstrom während der Einschaltzeit ist höher als der Durchschnittsstrom.

F: Wie interpretiere ich das Lichtstärke-Anpassungsverhältnis von 2:1?

A: Dieses Verhältnis gibt an, dass der hellste Punkt oder das hellste Segment in der Anzeige unter identischen Treiberbedingungen nicht mehr als doppelt so hell wie der dunkelste Punkt oder das dunkelste Segment sein wird. Ein niedrigeres Verhältnis (z.B. 1,5:1) zeigt eine bessere Gleichmäßigkeit an. Dieser Parameter ist wichtig, um ein konsistentes, fleckenfreies Erscheinungsbild über alle Zeichen hinweg sicherzustellen.

F: Kann ich diese Anzeige mit einem konstanten Gleichstrom anstatt mit Multiplexen betreiben?

A: Technisch gesehen wäre es möglich, aber es ist höchst ineffizient und unpraktisch. Das gleichzeitige Betreiben aller 35 Punkte mit ihrem typischen Strom würde einen sehr hohen Gesamtstrom erfordern und zu übermäßiger Verlustleistung und Hitze führen. Multiplexen ist die standardmäßige und vorgesehene Betriebsmethode, die die Anzahl der benötigten Treiberpins und den Gesamtleistungsverbrauch erheblich reduziert.

11. Praktischer Designfall

Betrachten Sie den Entwurf einer einfachen digitalen Voltmeter-Anzeige. Der Mikrocontroller liest eine analoge Spannung, wandelt sie in einen digitalen Wert um und muss eine 3-stellige Anzeige (z.B. 5,12V) zeigen. Das LTP-757KY würde für jede Ziffer verwendet werden. Die Designschritte würden umfassen: 1) Erstellen eines PCB-Footprints, das den mechanischen Abmessungen und der Pinbelegung entspricht. 2) Auswahl eines Multiplex-Treiber-ICs, der mit einer 5x7-Matrix und der Schnittstelle des Mikrocontrollers (z.B. SPI, I2C) kompatibel ist. 3) Berechnung der strombegrenzenden Widerstandswerte basierend auf der Ausgangsspannung des Treibers und der typischen Durchlassspannung der LED, um den gewünschten Durchschnittsstrom (z.B. 10-15mA pro Punkt) zu erreichen. 4) Programmieren des Mikrocontrollers, um den numerischen Wert in die korrekten Segmentmuster für die 5x7-Schriftart zu dekodieren und die Multiplex-Timing-Steuerung durchzuführen. 5) Sicherstellen, dass die Stromversorgung die Spitzenstromanforderungen während der Multiplex-Zyklen bewältigen kann.

12. Einführung in das Technologieprinzip

Das LTP-757KY basiert aufAlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid)-Halbleitermaterial, das auf einem nicht-transparenten GaAs (Galliumarsenid)-Substrat gewachsen wird. Wenn eine Durchlassspannung über den p-n-Übergang des LED-Chips angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlInGaP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt der Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts entspricht – in diesem Fall bernsteingelb (~592-595 nm). Das nicht-transparente Substrat hilft, den Kontrast durch Absorption von Streulicht zu verbessern. Die einzelnen LED-Chips sind in einem 5x7-Raster angeordnet und intern verbunden, um die Matrix zu bilden, wobei externe Pins Zugang zu den Reihen (Anoden) und Spalten (Kathoden) bieten.

13. Technologietrends

Während AlInGaP eine Hochleistungstechnologie für rote, orange, bernsteingelbe und gelbe LEDs bleibt, entwickelt sich die breitere LED-Industrie weiter. Trends umfassen das Streben nach noch höherer Lichtausbeute (Lumen pro Watt) über alle Farben hinweg. Für Displayanwendungen gibt es eine Bewegung hin zu feineren Rastermatrizen und Vollfarb-RGB-Fähigkeiten. Für monochrome, zeichenbasierte Displays, die hohe Zuverlässigkeit, exzellente Lesbarkeit und Kosteneffektivität erfordern, bleiben jedoch Bauteile wie das LTP-757KY, die auf ausgereiften Technologien wie AlInGaP basieren, eine robuste und weit verbreitete Lösung. Die Integration von Treibern und Controllern direkt mit dem Displaymodul ist ebenfalls ein gängiger Trend, um das Endproduktdesign zu vereinfachen.