LTP-3862JS Datenblatt - 0,3-Zoll 17-Segment Alphanumerische LED-Anzeige - 7,62mm Zeichenhöhe - Gelb (587nm) - 2,6V Durchlassspannung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTP-3862JS ist ein hochleistungsfähiges, zweistelliges alphanumerisches Anzeigemodul, das für Anwendungen entwickelt wurde, die klare, helle Zeichenanzeigen erfordern. Ihre Hauptfunktion ist die Anzeige alphanumerischer Zeichen (Buchstaben und Zahlen) unter Verwendung einer 17-Segment-Konfiguration pro Ziffer, was eine größere Flexibilität als bei Standard-7-Segment-Anzeigen bietet. Der Kernvorteil dieses Bauteils liegt in der Verwendung fortschrittlicher AS-AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) LED-Chips, die auf einem GaAs-Substrat gewachsen sind und für ihre hohe Effizienz und ausgezeichnete Farbreinheit im gelben Spektrum bekannt sind. Die Anzeige verfügt über ein schwarzes Ziffernblatt mit weißen Segmenten, was für einen hohen Kontrast und optimale Lesbarkeit sorgt. Ihr Zielmarkt umfasst Industrie-Bedienfelder, Prüf- und Messgeräte, Medizingeräte, Instrumentierung und jedes eingebettete System, das kompakte, zuverlässige und helle alphanumerische Anzeigen erfordert.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Photometrische und optische Eigenschaften

Die optische Leistung ist zentral für die Funktionalität der Anzeige. Bei einem Standardteststrom von 1mA pro Segment liegt die durchschnittliche Lichtstärke (Iv) zwischen einem Minimum von 320 µcd und einem typischen Wert von 800 µcd. Diese hohe Helligkeit gewährleistet die Sichtbarkeit unter verschiedenen Umgebungslichtbedingungen. Das Bauteil emittiert gelbes Licht mit einer dominanten Wellenlänge (λd) von 587 Nanometern (nm) und einer Spitzenemissionswellenlänge (λp) von 588 nm, gemessen bei einem Treiberstrom von 20mA. Die spektrale Halbwertsbreite (Δλ) beträgt 15 nm, was auf eine relativ reine und gesättigte gelbe Farbe hinweist. Ein Schlüsselparameter für die Anzeigengleichmäßigkeit ist das Lichtstärke-Anpassungsverhältnis, das mit maximal 2:1 spezifiziert ist. Dies bedeutet, dass der Helligkeitsunterschied zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Segment unter identischen Bedingungen den Faktor zwei nicht überschreitet, was zu einem konsistenten visuellen Erscheinungsbild über alle Zeichen hinweg beiträgt.

2.2 Elektrische und thermische Parameter

Die elektrischen Eigenschaften definieren die Betriebsgrenzen und Leistungsanforderungen. Die absoluten Maximalwerte setzen die Grenzen für den sicheren Betrieb: Die Verlustleistung pro Segment beträgt 70 mW, der Spitzendurchlassstrom pro Segment (bei 1kHz, 10% Tastverhältnis) beträgt 60 mA, und der kontinuierliche Durchlassstrom pro Segment beträgt 25 mA bei 25°C. Dieser Strom verringert sich linear um 0,33 mA pro Grad Celsius über 25°C, was eine kritische Überlegung für das thermische Management im Anwendungsdesign darstellt. Die maximale Sperrspannung pro Segment beträgt 5V. Unter typischen Betriebsbedingungen (I_F=20mA) liegt die Durchlassspannung (V_F) pro Segment zwischen 2,0V und 2,6V. Der Sperrstrom (I_R) beträgt maximal 100 µA bei der vollen Sperrspannung von 5V. Das Bauteil ist für einen Betriebs- und Lagertemperaturbereich von -35°C bis +85°C ausgelegt, was es für eine breite Palette von Umweltbedingungen geeignet macht.

3. Binning- und Kategorisierungssystem

Das Datenblatt stellt ausdrücklich fest, dass die Bauteile "nach Lichtstärke kategorisiert" sind. Dies bedeutet, dass die LTP-3862JS-Einheiten basierend auf ihrer gemessenen Lichtleistung unter Standardtestbedingungen sortiert (gebinned) werden. Dieser Binning-Prozess stellt sicher, dass Kunden Anzeigen mit konsistenten Helligkeitsniveaus erhalten. Während die spezifischen Bin-Codes oder Intensitätsbereiche in diesem Auszug nicht detailliert sind, umfasst die typische Kategorisierung für solche Anzeigen die Gruppierung in verschiedene Intensitätsgrade (z.B. Standardhelligkeit, hohe Helligkeit). Entwickler sollten die vollständige Binning-Dokumentation des Herstellers konsultieren, um den geeigneten Grad für ihre spezifischen Kontrast- und Sichtbarkeitsanforderungen auszuwählen, insbesondere wenn mehrere Anzeigen in einem einzigen Produkt verwendet werden.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist auf "Typische elektrische / optische Kennlinien", die für detaillierte Entwicklungsarbeiten unerlässlich sind. Obwohl die spezifischen Graphen im Text nicht bereitgestellt werden, umfassen diese Kurven typischerweise:
Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve):Dieser Graph zeigt die Beziehung zwischen dem durch ein LED-Segment fließenden Strom und der daran anliegenden Spannung. Sie ist nichtlinear, und die Kurve hilft Entwicklern, den geeigneten Wert des strombegrenzenden Widerstands auszuwählen, um die gewünschte Helligkeit zu erreichen und gleichzeitig innerhalb der elektrischen Grenzwerte zu bleiben.
Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Diese Kurve veranschaulicht, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom zunimmt. Sie ist über einen Bereich im Allgemeinen linear, wird aber bei höheren Strömen sättigen. Diese Information ist entscheidend für Pulsweitenmodulations-(PWM)-Dimm-Designs.
Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Dieser Graph zeigt, wie die Lichtleistung abnimmt, wenn die Sperrschichttemperatur der LED steigt. Das Verständnis dieser Entlastung ist für Anwendungen, die bei hohen Umgebungstemperaturen arbeiten, von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die Anzeige ausreichend hell bleibt.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

Die LTP-3862JS ist eine Durchsteckmontage-Anzeige. Das bereitgestellte "Gehäuseabmessungen"-Diagramm (Details in Millimetern) ist kritisch für das Leiterplattenlayout. Die Anzeige hat 20 Pins, die in zwei Reihen angeordnet sind. Die Maßzeichnung umfasst die Gesamtlänge, -breite und -höhe des Gehäuses, den Abstand zwischen den Pins (Rastermaß), den Abstand zwischen den Pinreihen und die Auflageebene. Toleranzen für alle Maße betragen ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Die Pinbelegung ist klar definiert, wobei die Pins 4 und 10 als gemeinsame Anoden für Ziffer 1 bzw. Ziffer 2 dienen. Alle anderen Pins (außer Pin 14, der nicht verbunden ist) sind Kathoden für spezifische Segmente (A bis U, DP). Der Hinweis "Rt. Hand Decimal" in der Teilebeschreibung deutet auf das Vorhandensein eines rechtsseitigen Dezimalpunkts hin, der über den DP-Kathodenpin gesteuert wird.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Das Datenblatt gibt spezifische Lötbedingungen an, um eine Beschädigung der LED-Komponenten während der Montage zu verhindern. Die empfohlene Bedingung ist das Löten bei 260°C für maximal 3 Sekunden, mit der Maßgabe, dass dies für einen Punkt 1/16 Zoll (ca. 1,59 mm) unterhalb der Auflageebene der Anzeige gilt. Dies ist eine Standardrichtlinie für Wellenlöten oder Handlöten, um die auf die empfindlichen LED-Chips und das Kunststoffgehäuse übertragene Wärme zu begrenzen. Für Reflow-Lötprozesse sollte eine kompatible Lötpaste und ein Profil verwendet werden, das die maximale Lagertemperatur von 85°C für das Bauteilgehäuse nicht überschreitet. Ein ordnungsgemäßer Umgang zur Vermeidung elektrostatischer Entladungen (ESD) ist ebenfalls impliziert, wie bei allen Halbleiterbauteilen.

7. Interner Schaltkreis und Pin-Belegung

Das "Interne Schaltbild" und die "Pin-Belegungstabelle" sind grundlegend für das Verständnis, wie die Anzeige angesteuert wird. Die LTP-3862JS verwendet einemultiplexierte gemeinsame AnodeKonfiguration. Dies bedeutet, dass alle Anoden der Segmente für Ziffer 1 miteinander zu Pin 4 verbunden sind und alle Anoden für Ziffer 2 zu Pin 10. Die Kathode für jedes einzelne Segment (z.B. Segment A, B, C) wird auf einen separaten Pin herausgeführt und ist zwischen beiden Ziffern gemeinsam. Um ein bestimmtes Segment auf einer bestimmten Ziffer zu beleuchten, muss der Entwickler:
1. Eine positive Spannung (über einen strombegrenzenden Widerstand) an den gemeinsamen Anodenpin der gewünschten Ziffer (4 oder 10) anlegen.
2. Den Strom über den Kathodenpin, der dem gewünschten Segment entspricht, zur Masse ableiten.
Diese Multiplexing-Technik ermöglicht die Steuerung von 34 Segmenten (17 pro Ziffer) mit nur 20 Pins, was die Anzahl der vom ansteuernden Mikrocontroller benötigten I/O-Pins erheblich reduziert. Die Timing für das Umschalten zwischen den beiden Ziffern muss schnell genug sein, um sichtbares Flackern zu vermeiden, typischerweise über 60 Hz.

8. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese Anzeige ist ideal für jedes eingebettete System, das eine kompakte, zweistellige Anzeige erfordert. Häufige Anwendungen sind: digitale Multimeter und Zangenamperemeter, Frequenzzähler, Prozessregler (zur Anzeige von Sollwerten oder Werten), Netzteile, Statusanzeigen von Kommunikationsgeräten, Automobil-Diagnosewerkzeuge und Laborinstrumentierung.

8.2 Kritische Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Externe strombegrenzende Widerstände sind für jede Kathodenleitung oder gemeinsame Anodenleitung zwingend erforderlich, um das Überschreiten des maximalen kontinuierlichen Durchlassstroms zu verhindern und die gewünschte Helligkeit einzustellen. Der Widerstandswert wird mit R = (V_Versorgung- V_F) / I_F.
• berechnet.Multiplex-Treiber-Schaltung:Ein Mikrocontroller mit ausreichend I/O-Pins oder ein externer Treiber-IC (wie ein spezieller LED-Anzeigetreiber oder ein Schieberegister mit Hochstromausgängen) wird benötigt, um das Multiplexing zu handhaben.
• Thermisches Management:In Hochtemperaturumgebungen oder beim Betrieb mit höheren Strömen muss sichergestellt werden, dass die Verlustleistung pro Segment 70mW nicht überschreitet. Berücksichtigen Sie die Entlastungskurve für den Durchlassstrom.
• Betrachtungswinkel:Die "Weitwinkel-Betrachtung"-Funktion ist vorteilhaft, aber die Leiterplatte sollte so montiert werden, dass die optimale Betrachtungsrichtung der Anzeige mit der typischen Sichtlinie des Endbenutzers ausgerichtet ist.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die LTP-3862JS unterscheidet sich durch mehrere Schlüsselmerkmale. Im Vergleich zu älteren Technologien wie Standard-GaAsP- oder GaP-LEDs bietet das AlInGaP-Materialsystem eine deutlich höhere Lumenausbeute, was zu helleren Anzeigen bei niedrigeren Strömen führt. Die 17-Segment-Architektur bietet echte alphanumerische Fähigkeiten, im Gegensatz zu 7-Segment-Anzeigen, die in den darstellbaren Zeichen begrenzt sind. Das schwarze Ziffernblatt mit weißen Segmenten verbessert den Kontrast und damit die Lesbarkeit bei hellem Umgebungslicht im Vergleich zu Anzeigen mit grauem oder klarem Ziffernblatt. Das multiplexierte gemeinsame Anoden-Design bietet eine gute Balance zwischen Pinzahlreduzierung und Treiberkomplexität und ist damit effizienter als ein statisches (nicht multiplexiertes) Ansteuerungsschema, das viel mehr I/O-Pins erfordern würde.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Wie berechne ich den Widerstandswert für ein Segment?
A: Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz: R = (V_CC- V_F) / I_F. Für eine 5V-Versorgung, eine typische V_Fvon 2,3V und einen gewünschten I_Fvon 10mA: R = (5 - 2,3) / 0,01 = 270 Ohm. Verwenden Sie für ein konservatives Design, um sicherzustellen, dass der Strom die Grenzwerte nicht überschreitet, immer den maximalen V_F-Wert aus dem Datenblatt (2,6V).

F: Kann ich diese Anzeige mit einer Konstantstromquelle anstelle eines Widerstands ansteuern?
A: Ja, eine Konstantstromquelle ist eine ausgezeichnete Methode zum Ansteuern von LEDs, da sie eine konsistente Helligkeit gewährleistet, unabhängig von geringen Schwankungen der V_Fzwischen Segmenten oder mit der Temperatur. Sie wird oft in anspruchsvolleren Designs verwendet.

F: Was bedeutet "multiplex common anode" für meine Software?
A: Ihre Software muss schnell zwischen der Aktivierung von Ziffer 1 und Ziffer 2 wechseln. Während die Anode von Ziffer 1 aktiv ist, setzen Sie die Kathodenmuster für die Segmente, die auf Ziffer 1 leuchten sollen. Dann schalten Sie auf die Anode von Ziffer 2 und setzen die Kathodenmuster für Ziffer 2. Dieser Zyklus muss schnell genug wiederholt werden, um ein beständiges Bild zu erzeugen (>>60Hz).

F: Die Lichtstärke ist bei 1mA angegeben, aber ich möchte sie bei 20mA betreiben. Wie viel heller wird sie sein?
A: Die LED-Helligkeit ist über einen Bereich annähernd linear zum Strom. Ein Betrieb bei 20mA könnte etwa die 20-fache Lichtstärke der 1mA-Testbedingung ergeben, aber Sie müssen die I_Vvs. I_F-Kurve für Genauigkeit konsultieren und sicherstellen, dass Sie die absoluten Maximalwerte nicht überschreiten.

11. Praktisches Design- und Anwendungsbeispiel

Betrachten Sie den Entwurf einer einfachen zweistelligen Voltmeter-Anzeige. Ein Mikrocontroller mit einem Analog-Digital-Wandler (ADC) liest eine Spannung. Die Software wandelt diesen Wert in zwei Dezimalziffern um (z.B. "12"). Sie verwendet eine Nachschlagetabelle, um jede Ziffer (0-9) in das korrekte Kathodenmuster für die 17 Segmente zu übersetzen, um diese Ziffer zu bilden. Der Mikrocontroller verwendet dann zwei seiner I/O-Pins als Ziffernauswahlleitungen (über Transistoren mit den gemeinsamen Anoden verbunden, da die MCU-Pins wahrscheinlich nicht genug Strom liefern können) und verwendet bis zu 17 andere I/O-Pins (oder eine geringere Anzahl mit externen Schieberegistern), um die Segmentkathoden zu steuern. Der Code tritt in eine Schleife ein, die: den Transistor für die Anode der Zehnerziffer aktiviert, das Kathodenmuster für die Ziffer "1" ausgibt.