LTP-747KF LED-Punktmatrix-Display Datenblatt - 0,7-Zoll (17,22mm) Zeichenhöhe - AlInGaP Gelb-Orange - 2,6V Durchlassspannung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Das LTP-747KF ist ein kompaktes, leistungsstarkes 5x7 Punktmatrix-LED-Displaymodul. Seine Hauptfunktion besteht darin, klare, gut lesbare alphanumerische Zeichenausgaben in einer Vielzahl von elektronischen Geräten und Ausrüstungen bereitzustellen. Das zentrale Designkonzept zielt darauf ab, eine hervorragende visuelle Leistung bei geringem Stromverbrauch und hoher Zuverlässigkeit zu liefern, was es für die Integration in Unterhaltungselektronik, Industrie-Bedienfelder, Messgeräte und andere Anwendungen geeignet macht, die Status- oder Datenanzeigen erfordern.

Die Schlüsselpositionierung des Bauteils liegt in seiner ausgewogenen Kombination aus Größe, Helligkeit und Effizienz. Die 0,7-Zoll (17,22mm) Zeichenhöhe bietet einen guten Kompromiss zwischen Lesbarkeit und Platzbedarf auf der Leiterplatte. Durch die Verwendung fortschrittlicher AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleitertechnologie für seine Gelb-Orange-LED-Chips erreicht das Display eine hohe Lichtstärke und ausgezeichnete Farbreinheit direkt vom Chipmaterial, was zu seiner Gesamtleistung und Langlebigkeit beiträgt.

2. Detaillierte technische Parameter

2.1 Optische Kenngrößen

Die optische Leistung wird durch mehrere Schlüsselparameter definiert, die unter Standardtestbedingungen (T_A=25°C) gemessen werden. Diemittlere Lichtstärke (I_V)liegt bei einem minimalen Wert von 630 µcd bis zu einem typischen Wert von 1650 µcd, wenn sie mit einem Spitzenstrom (I_P) von 32mA bei einem Tastverhältnis von 1/16 angesteuert wird. Diese hohe Helligkeit gewährleistet eine gute Sichtbarkeit selbst in mäßig beleuchteten Umgebungen.

Die Farbcharakteristika werden durch die Wellenlänge spezifiziert. DieSpitzen-Emissionswellenlänge (λ_p)beträgt typischerweise 611 nm, während diedominante Wellenlänge (λ_d)typischerweise 605 nm beträgt und die wahrgenommene Gelb-Orange-Farbe definiert. Diespektrale Halbwertsbreite (Δλ)beträgt typischerweise 17 nm, was auf eine relativ schmale spektrale Bandbreite hinweist, die zur Farbsättigung beiträgt. Die Lichtstärke wird unter Verwendung einer Sensor- und Filterkombination gemessen, die der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht, um sicherzustellen, dass die Werte mit der menschlichen visuellen Wahrnehmung korrelieren.

2.2 Elektrische Kenngrößen

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. Dieser Parameter ist entscheidend für das Design der strombegrenzenden Schaltung.

DerSperrstrom pro Punkt (I_R)hat einen Maximalwert von 100 µA, wenn eine Sperrspannung (V_R) von 5V angelegt wird, was die Leckcharakteristik des LED-Übergangs anzeigt. DasLichtstärke-Anpassungsverhältnisfür LEDs innerhalb eines ähnlichen Lichtbereichs ist mit maximal 2:1 spezifiziert, was wichtig ist, um ein einheitliches Erscheinungsbild über alle Segmente des angezeigten Zeichens hinweg sicherzustellen.

2.3 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden auftreten können. Sie sind nicht für den Dauerbetrieb gedacht.

• Mittlere Verlustleistung pro Punkt:70 mW
• Spitzen-Durchlassstrom pro Punkt:60 mA
• Mittlerer Durchlassstrom pro Punkt:25 mA (linear von 25°C mit 0,33 mA/°C reduziert)
• Sperrspannung pro Punkt:5 V
• Betriebstemperaturbereich:-35°C bis +105°C
• Lagertemperaturbereich:-35°C bis +105°C

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt an, dass das Bauteilhinsichtlich der Lichtstärke kategorisiert ist. Dies impliziert einen Binning-Prozess, bei dem gefertigte Einheiten basierend auf ihrer gemessenen Lichtleistung sortiert (gebinned) werden. Der angegebene Intensitätsbereich (Min: 630 µcd, Typ: 1650 µcd) repräsentiert wahrscheinlich die Streuung über verschiedene Bins. Entwickler können einen spezifischen Bin auswählen, um eine gleichmäßige Helligkeit über mehrere Displays in einem Produkt hinweg sicherzustellen oder spezifische Helligkeitsanforderungen zu erfüllen, auch wenn die genaue Struktur des Bin-Codes in diesem Dokument nicht detailliert beschrieben ist.

Obwohl in diesem Datenblatt nicht explizit für Wellenlänge oder Durchlassspannung erwähnt, ist eine solche Kategorisierung in der LED-Fertigung üblich, um Bauteile mit eng übereinstimmenden optischen und elektrischen Eigenschaften zu gruppieren. Dies ist für Anwendungen, die Farb- oder Helligkeitsgleichheit erfordern, von entscheidender Bedeutung.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist aufTypische Elektrische/Optische Kennlinien. Obwohl die spezifischen Graphen im Text nicht bereitgestellt werden, sind solche Kurven, die typischerweise in vollständigen Datenblättern enthalten sind, für das Design essenziell. Sie würden normalerweise Folgendes veranschaulichen:

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve):Zeigt den nichtlinearen Zusammenhang und hilft, den Arbeitspunkt und die erforderliche Treiberspannung für einen gegebenen Strom zu bestimmen.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Demonstriert, wie die Lichtleistung mit dem Strom bis zu einem Punkt der Sättigung oder übermäßigen Wärmeentwicklung zunimmt.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Reduzierung der Lichtleistung mit steigender Sperrschichttemperatur, was für das Wärmemanagement-Design kritisch ist.
• Spektrale Verteilung:Eine Darstellung der relativen Intensität gegenüber der Wellenlänge, die visuell die Spitzen- und dominante Wellenlänge sowie die spektrale Breite bestätigt.

Diese Kurven ermöglichen es Ingenieuren, die Leistung unter nicht standardmäßigen Bedingungen vorherzusagen und ihre Treiberschaltung sowie ihr thermisches Design zu optimieren.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

Das LTP-747KF wird in einem standardmäßigen LED-Display-Gehäuse geliefert. Wichtige dimensionale Hinweise spezifizieren, dass alle Maße in Millimetern angegeben sind, mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Eine spezifische Toleranz für die Pinspitzenverschiebung beträgt ±0,4 mm, was für das PCB-Footprint-Design und automatisierte Montageprozesse wichtig ist.

Das Gehäuse verfügt über einegraue Front mit weißen Punkten, was den Kontrast erhöht und die Zeichenlesbarkeit verbessert, indem reflektiertes Umgebungslicht von den inaktiven Bereichen reduziert wird. Die mechanische Zeichnung (referenziert, aber im Text nicht detailliert) würde die genauen Umrissabmessungen, die Auflageebene, den Pinabstand und die Gesamthöhe zeigen.

6. Pinbelegung und interner Schaltkreis

Das Bauteil hat eine 12-Pin-Konfiguration. Die Pinbelegung ist wie folgt: Pin 1: Anode Spalte 1, Pin 2: Kathode Reihe 3, Pin 3: Anode Spalte 2, Pin 4: Kathode Reihe 5, Pin 5: Kathode Reihe 6, Pin 6: Kathode Reihe 7, Pin 7: Anode Spalte 4, Pin 8: Anode Spalte 5, Pin 9: Kathode Reihe 4, Pin 10: Anode Spalte 3, Pin 11: Kathode Reihe 2, Pin 12: Kathode Reihe 1.

Diese gemultiplexten Anordnung (5 Anoden-Spalten, 7 Kathoden-Reihen) ist Standard für eine 5x7-Matrix. Sie ermöglicht die Steuerung von 35 einzelnen LEDs (Punkten) mit nur 12 Pins, was die Komplexität der Verbindungen im Vergleich zu einem Direktansteuerungsansatz erheblich reduziert. Das interne Schaltbild würde jeden LED-Punkt zeigen, der zwischen einer bestimmten Anoden-Spalte und Kathoden-Reihe verbunden ist. Um einen bestimmten Punkt zu beleuchten, muss seine entsprechende Anodenleitung auf High-Pegel (mit Strombegrenzung) gesetzt werden, während seine Kathodenleitung auf Low-Pegel gezogen wird.

7. Löt- und Montagerichtlinien

Das Datenblatt gibt spezifische Lötbedingungen an:1/16 Zoll (ca. 1,6mm) unterhalb der Auflageebene für 3 Sekunden bei 260°C. Dies ist ein kritischer Parameter für Wellenlöt- oder Handlötprozesse, um thermische Schäden an den LED-Chips oder dem Kunststoffgehäuse zu verhindern. Das Überschreiten dieser Temperatur oder Zeit kann zu Delamination, Rissen im Epoxidharz oder einer Verschlechterung der LED-Leistung führen.

Es wird auch betont, dass die Temperatur während der Montage die im Abschnitt Absolute Maximalwerte angegebene maximale Temperaturbewertung nicht überschreiten darf. Ein ordnungsgemäßer Umgang zur Vermeidung elektrostatischer Entladungen (ESD) ist ebenfalls eine Standardvorsichtsmaßnahme, obwohl hier nicht explizit angegeben, da LEDs Halbleiterbauelemente sind.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Das LTP-747KF eignet sich gut für Anwendungen, die kompakte, stromsparende numerische oder begrenzte alphanumerische Anzeigen erfordern. Beispiele hierfür sind:

• Test- und Messgeräte:Digitale Multimeter, Frequenzzähler, Netzteile zur Anzeige von Werten.
• Unterhaltungselektronik:Audio-Geräte (Verstärker-Pegelanzeigen), Küchengeräte (Timer, Temperatur).
• Industriesteuerungen:Pultinstrumente, Prozessregler, Timer-Anzeigen.
• Eingebettete Systeme:Statusanzeigen für Prototypen oder Entwicklungsplatinen.

8.2 Designüberlegungen

• Ansteuerschaltung:Ein Mikrocontroller mit ausreichend I/O-Pins oder ein dedizierter LED-Treiber-IC mit Multiplex-Unterstützung ist erforderlich. Der Treiber muss den korrekten Spitzenstrom (z.B. 20-32mA) bei dem spezifizierten Tastverhältnis (z.B. 1/16) liefern, um die Nennhelligkeit zu erreichen, ohne die durchschnittlichen Stromgrenzen zu überschreiten.
• Strombegrenzung:Reihenwiderstände oder Konstantstromtreiber sind für jede Anoden-Spalte oder jede LED notwendig, um den Durchlassstrom genau einzustellen und die LEDs zu schützen.
• Aktualisierungsrate:Das Multiplex-Schema erfordert eine ausreichend hohe Abtastfrequenz (typischerweise >100Hz), um sichtbares Flackern zu vermeiden.
• Wärmemanagement:9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu älteren Technologien wie Standard-GaAsP- oder GaP-LEDs bietet die Verwendung von

AlInGaP-Material signifikante Vorteile:Höhere Lichtausbeute(mehr Lichtleistung pro mA Strom),bessere Temperaturstabilität(geringere Intensitätsabnahme bei Hitze) undüberlegene Langzeitzuverlässigkeit. Das graue Front/weiße Punkt-Design bietet ein höheres Kontrastverhältnis als komplett rote oder grüne Gehäuse und verbessert so die Lesbarkeit.Innerhalb der Kategorie der 0,7-Zoll 5x7-Matrix wären die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale für dieses Bauteil sein spezifisches Lichtstärke-Binning, die niedrige Durchlassspannung, typisch für AlInGaP, und der weite Betriebstemperaturbereich (-35°C bis +105°C), der den vieler gängiger Displays übertrifft und es für industrielle Umgebungen robust macht.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der Zweck der 1/16 Tastverhältnis-Spezifikation für die Lichtstärke?

A: Das Display verwendet Multiplexing. Jeder Punkt ist nur für einen Bruchteil der Zeit eingeschaltet (1/16 unter dieser Testbedingung). Die Lichtstärke wird während seines kurzen "Ein"-Impulses (Spitzenstrom) gemessen. Die wahrgenommene durchschnittliche Helligkeit ist niedriger. Diese Spezifikation ermöglicht es Entwicklern, die effektive durchschnittliche Lichtleistung zu berechnen.
F: Kann ich dieses Display mit einem konstanten Gleichstrom anstelle von Multiplexing betreiben?

A: Technisch gesehen ja, aber es ist höchst ineffizient. Es würden 35 unabhängige strombegrenzte Kanäle anstelle von 12 gemultiplexten Leitungen benötigt, was die Schaltungskomplexität und -kosten erheblich erhöht. Multiplexing ist die vorgesehene und optimale Methode.
F: Die Durchlassspannung beträgt maximal 2,6V bei 20mA. Kann ich es direkt von einem 3,3V-Mikrocontroller-Pin versorgen?

A: Nein. Sie müssen immer einen Reihen-Strombegrenzungswiderstand (oder eine aktive Konstantstromschaltung) verwenden. Ein direkter Anschluss würde versuchen, übermäßigen Strom zu ziehen, was sowohl die LED als auch den Mikrocontroller-Pin beschädigen könnte. Der Widerstandswert wird berechnet als R = (V
versorgung_{- V}) / I_FF: Was bedeutet "Bleifreies Gehäuse (gemäß RoHS)"?_F.

A: Es bedeutet, dass das Bauteil der Richtlinie zur Beschränkung gefährlicher Stoffe entspricht. Die in seiner Konstruktion verwendeten Materialien, einschließlich der Lötbeschichtung auf den Anschlüssen, enthalten keine verbotenen Substanzen wie Blei, Quecksilber oder Cadmium über den zulässigen Grenzwerten, was es für den Verkauf in regulierten Märkten geeignet macht.
11. Design- und Anwendungsbeispiel

Fall: Entwurf einer einfachen digitalen Timer-Anzeige.

Ein Entwickler muss Minuten und Sekunden (MM:SS) auf einem Produkt anzeigen. Zwei LTP-747KF-Displays könnten für die Minuten und zwei für die Sekunden verwendet werden. Ein kostengünstiger Mikrocontroller würde programmiert, um die Zeitfunktion zu verwalten. Seine I/O-Ports würden über geeignete Strombegrenzungswiderstände mit den Anoden- und Kathodenleitungen aller vier Displays verbunden. Die Firmware würde den Zeitalgorithmus und eine Multiplex-Routine implementieren, die mit hoher Geschwindigkeit (z.B. 200Hz) durch die vier Displays und die relevanten Segmente jeder Ziffer zyklisiert. Die graue Front des Displays würde für einen guten Kontrast zum Gehäuse des Produkts sorgen. Der Entwickler würde einen Lichtstärke-Bin auswählen, der für die erwarteten Umgebungslichtbedingungen der Timer-Nutzung geeignet ist.12. Einführung in das Funktionsprinzip

Das LTP-747KF arbeitet nach dem grundlegenden Prinzip einer

Leuchtdiode (LED)undZeitmultiplexverfahren. Jeder der 35 Punkte im 5x7-Raster ist eine individuelle AlInGaP-LED. Wenn sie in Durchlassrichtung gepolt ist (positive Spannung an der Anode relativ zur Kathode angelegt), rekombinieren Elektronen und Löcher innerhalb des aktiven Bereichs des Halbleiters und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) bei einer Wellenlänge frei, die durch die Bandlücke des AlInGaP-Materials bestimmt wird, was zu gelb-orangenem Licht führt.Das Multiplex-Schema reduziert die Anzahl der erforderlichen Steuerpins. Die Anoden aller LEDs in einer vertikalen Spalte sind miteinander verbunden, und die Kathoden aller LEDs in einer horizontalen Reihe sind miteinander verbunden. Durch sequentielles Aktivieren einer Anoden-Spalte gleichzeitig mit selektivem Einschalten der Kathoden-Reihen für die Punkte, die in dieser Spalte leuchten sollen, und schnelles Wiederholen dieses Zyklus entsteht die Illusion eines stabilen, vollständig geformten Zeichens. Die Trägheit des menschlichen Auges verschmilzt die schnell aufblitzenden einzelnen Punkte zu einem kontinuierlichen Bild.

13. Technologietrends

Während diskrete LED-Punktmatrix-Displays wie das LTP-747KF aufgrund ihrer Einfachheit, Robustheit und ihres weiten Betrachtungswinkels für spezifische Anwendungen relevant bleiben, sind mehrere Trends bemerkenswert. Es gibt einen allgemeinen Trend hin zu

integrierten Displaymodulen, die den Treiber-IC, Controller und manchmal einen Zeichengenerator-ROM enthalten, was die Schnittstelle für das Host-System vereinfacht (z.B. SPI, I2C).Für alphanumerische Ausgaben bieten

OLED (Organische LED)und fortschrittlicheModule höhere Auflösung, volle Grafikfähigkeit und in einigen statischen Anzeigeszenarien einen geringeren Stromverbrauch. Traditionelle LED-Matrizen behalten jedoch Vorteile in Bezug auf extreme Temperaturtoleranz, sehr hohe Helligkeit für den Außeneinsatz und Langzeitzuverlässigkeit, wo Einbrennen von Pixeln oder begrenzte Lebensdauer bei anderen Technologien ein Problem darstellen könnten. Die zugrunde liegende AlInGaP-LED-Chip-Technologie verbessert sich weiterhin und bietet immer höhere Wirkungsgrade und konsistentere Farbwiedergabe.LCDmodules offer higher resolution, full graphic capability, and lower power consumption in some static display scenarios. However, traditional LED matrices maintain advantages in extreme temperature tolerance, very high brightness for outdoor use, and long-term reliability where pixel burn-in or limited lifetime might be concerns for other technologies. The underlying AlInGaP LED chip technology continues to improve, offering ever-higher efficiencies and more consistent color production.