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LTC-2621JR LED-Anzeige Datenblatt - 0,28-Zoll Zeichenhöhe - Super Rot - 2,6V Durchlassspannung - Niedriger Stromverbrauch - Technisches Dokument

Technisches Datenblatt für die LTC-2621JR, eine 0,28-Zoll zweistellige Siebensegment-AlInGaP Super-Rot-LED-Anzeige. Merkmale: Niedriger Stromverbrauch, hohe Helligkeit, großer Betrachtungswinkel.
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PDF-Dokumentendeckel - LTC-2621JR LED-Anzeige Datenblatt - 0,28-Zoll Zeichenhöhe - Super Rot - 2,6V Durchlassspannung - Niedriger Stromverbrauch - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTC-2621JR ist ein kompaktes, zweistelliges Siebensegment-Lichtemittierende-Diode (LED)-Anzeigemodul. Ihre Hauptfunktion besteht darin, klare, gut lesbare numerische Ausgaben in einer Vielzahl von elektronischen Geräten und Messinstrumenten bereitzustellen. Die Kerntechnologie basiert auf AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid)-Halbleitermaterial, das entwickelt wurde, um eine superrote Farbe mit hoher Lichtausbeute zu erzeugen. Das Bauteil zeichnet sich durch seinen Betrieb mit niedrigem Strom aus, was es für batteriebetriebene oder energiebewusste Anwendungen geeignet macht, bei denen die Minimierung der Stromaufnahme entscheidend ist. Die Anzeige verfügt über eine graue Front und weiße Segmentfarbe, was den Kontrast und die Lesbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen verbessert.

1.1 Kernvorteile

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der im Datenblatt spezifizierten wichtigsten elektrischen und optischen Parameter. Das Verständnis dieser Parameter ist entscheidend für einen korrekten Schaltungsentwurf und eine optimale Anzeigeleistung.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb außerhalb dieser Grenzen ist nicht garantiert und sollte vermieden werden.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Betriebsparameter, gemessen bei Ta=25°C. Entwickler sollten diese Werte für Schaltungsberechnungen verwenden.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt an, dass das Bauteil \"nach Lichtstärke kategorisiert\" ist. Dies bezieht sich auf einen Binning-Prozess.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist auf \"Typische elektrische / optische Kennlinien\". Obwohl die spezifischen Grafiken im Text nicht bereitgestellt werden, können wir ihren typischen Inhalt und ihre Bedeutung ableiten.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

Die LTC-2621JR ist in einem standardmäßigen zweistelligen Siebensegment-LED-Gehäuse erhältlich.

6. Löt- & Montagerichtlinien

Die Einhaltung dieser Richtlinien ist notwendig, um thermische Schäden während des Leiterplattenbestückungsprozesses zu verhindern.

7. Anwendungsvorschläge

7.1 Typische Anwendungsszenarien

7.2 Design-Überlegungen

8. Technischer Vergleich & Differenzierung

Die LTC-2621JR differenziert sich auf dem Markt durch spezifische technologische Entscheidungen.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

9.1 Kann ich diese Anzeige mit einem 3,3V-Mikrocontroller ohne Pegelwandler ansteuern?

Ja, typischerweise. Die typische Durchlassspannung (VF) beträgt 2,6V bei 20 mA. Bei einem niedrigeren Treiberstrom (z.B. 5-10 mA) wird VFetwas niedriger sein (z.B. 2,4V). Ein 3,3V-GPIO-Pin kann direkt Strom über einen Vorwiderstand ziehen, um ein Segment einzuschalten. Berechnung: Für einen GPIO-Pin, der 5 mA zieht, mit einem VFvon 2,4V, wäre der Widerstandswert (3,3V - 2,4V) / 0,005A = 180 Ω. Stellen Sie sicher, dass die Gesamt-Stromsenkenfähigkeit des Mikrocontrollers nicht überschritten wird.

9.2 Warum wird die Lichtstärke als Bereich (200-600 μcd) angegeben? Wie stelle ich eine gleichmäßige Helligkeit sicher?

Der Bereich stellt die Binning-Streuung dar. Um Konsistenz sicherzustellen, haben Sie zwei Möglichkeiten: 1) Entwerfen Sie Ihre Schaltung so, dass sie über den gesamten Bereich hinweg angemessen funktioniert (z.B. Lesbarkeit bei den minimalen 200 μcd gewährleisten). 2) Spezifizieren Sie beim Bestellen von Komponenten für die Produktion einen engeren Lichtstärke-Bin-Code, um sicherzustellen, dass alle Einheiten in Ihrer Charge eine ähnliche Ausgangsleistung haben. Konsultieren Sie die vollständige Binning-Dokumentation des Herstellers.

9.3 Was ist der Zweck der \"L1, L2, L3\"-Anschlüsse, die bei einigen Kathoden erwähnt werden?

Dies sind Anschlüsse für optionale, separate LED-Indikatoren (wahrscheinlich kleine Punkte oder Symbole), die Teil desselben Gehäuses sind, aber elektrisch unabhängig von den Siebensegment-Ziffern sind. Sie teilen sich eine gemeinsame Anode (Pin 13), haben aber individuelle Kathoden (Pins 15/L1, 12/L2, 6/L3). Sie können für Symbole wie Doppelpunkte, Dezimalpunkte für andere Ziffern oder Statusanzeigen verwendet werden.

9.4 Wie berechne ich den Stromverbrauch meines Anzeigedesigns?

Für ein gemultiplextes Design mit N Ziffern, M durchschnittlich leuchtenden Segmenten pro Ziffer und einem Segment-Spitzenstrom Ipeak, beträgt die ungefähre Durchschnittsleistung: Pavg≈ N * (M / 7) * Ipeak* VF* (1/N) = (M / 7) * Ipeak* VF. Der Faktor (1/N) kommt vom Tastverhältnis des Multiplexens. Beispiel: Anzeige von \"88.8\" (M=7 Segmente) mit Ipeak=10 mA und VF=2,6V: Pavg≈ (7/7) * 0,01 * 2,6 = 0,026 W oder 26 mW für die gesamte 3-stellige Anzeige.

10. Design-Fallstudie

Szenario:Entwurf eines batteriebetriebenen, 3-stelligen Digitalthermometers mit niedrigem Stromverbrauch.

11. Einführung in das Technologieprinzip

Die LTC-2621JR basiert auf Festkörper-Beleuchtungstechnologie. Jedes Segment enthält einen oder mehrere AlInGaP-LED-Chips. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die die Schwellenspannung der Diode überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleiters und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlInGaP-Schichten bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall Rot bei ~639 nm. Das Licht wird durch die Oberseite des Chips emittiert und durch die Kunststoffgehäuselinse geformt, um die gleichmäßigen Segmente zu bilden. Die Gemeinsame-Anode-Multiplex-Konfiguration ist ein internes Verdrahtungsschema, das die Anzahl der benötigten externen Treiberpins von (7 Segmente + 1 DP) * 3 Ziffern = 24 auf 7 Segmentleitungen + 3 Ziffernleitungen = 10 reduziert, plus einige für optionale LEDs, was die Schnittstelle zu Mikrocontrollern viel praktikabler macht.

12. Technologietrends

Während die LTC-2621JR eine ausgereifte und zuverlässige Technologie darstellt, entwickelt sich das breitere Anzeigelandschaftsbild weiter. Der Trend bei Informationsanzeigen geht hin zu höherer Integration und Flexibilität. Organische LED (OLED)- und Micro-LED-Anzeigen bieten selbstemittierende, hochkontrastreiche und flexible Formfaktoren. Für einfache numerische Anzeigen bleiben traditionelle segmentierte LED-Anzeigen jedoch aufgrund ihrer extremen Einfachheit, Robustheit, niedrigen Kosten, hohen Helligkeit und breiten Betriebstemperaturbereiche hoch wettbewerbsfähig. Der spezifische Trend in diesem Segment geht hin zu noch niedrigerem Stromverbrauch, effizienteren Materialien (wie verbessertem AlInGaP oder InGaN für andere Farben) und der Integration von Treiberelektronik (wie I2C- oder SPI-Schnittstellen) direkt in das Anzeigemodul, was die Anzahl externer Komponenten reduziert und den Entwurf vereinfacht. Der Fokus der LTC-2621JR auf Ultra-Niedrigstrom-Betrieb passt gut zur anhaltenden Nachfrage nach energieeffizienten Komponenten in tragbaren Geräten und IoT-Geräten.

LED-Spezifikations-Terminologie

Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe

Photoelektrische Leistung

Begriff Einheit/Darstellung Einfache Erklärung Warum wichtig
Lichtausbeute lm/W (Lumen pro Watt) Lichtausgang pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. Bestimmt direkt den Energieeffizienzgrad und Stromkosten.
Lichtstrom lm (Lumen) Gesamtlicht, das von der Quelle emittiert wird, allgemein "Helligkeit" genannt. Bestimmt, ob das Licht hell genug ist.
Betrachtungswinkel ° (Grad), z.B. 120° Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. Beeinflusst Beleuchtungsbereich und Gleichmäßigkeit.
Farbtemperatur K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. Bestimmt Beleuchtungsatmosphäre und geeignete Szenarien.
Farbwiedergabeindex Einheitenlos, 0–100 Fähigkeit, Objektfarben genau wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. Beeinflusst Farbauthentizität, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren, Museen verwendet.
Farborttoleranz MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-Schritt" Metrik für Farbkonsistenz, kleinere Schritte bedeuten konsistentere Farbe. Sichert einheitliche Farbe über dieselbe Charge von LEDs.
Dominante Wellenlänge nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. Bestimmt Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs.
Spektralverteilung Wellenlänge vs. Intensitätskurve Zeigt Intensitätsverteilung über Wellenlängen. Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität.

Elektrische Parameter

Begriff Symbol Einfache Erklärung Design-Überlegungen
Flussspannung Vf Mindestspannung zum Einschalten der LED, wie "Startschwelle". Treiberspannung muss ≥ Vf sein, Spannungen addieren sich für serielle LEDs.
Flussstrom If Stromwert für normalen LED-Betrieb. Normalerweise Konstantstromantrieb, Strom bestimmt Helligkeit & Lebensdauer.
Max. Pulsstrom Ifp Spitzenstrom, der für kurze Zeit erträglich ist, wird für Dimmen oder Blinken verwendet. Pulsbreite & Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden.
Sperrspannung Vr Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann, darüber kann es zum Durchbruch kommen. Schaltung muss verhindern, dass umgekehrte Verbindung oder Spannungsspitzen auftreten.
Wärmewiderstand Rth (°C/W) Widerstand gegen Wärmeübertragung vom Chip zum Lötpunkt, niedriger ist besser. Hoher Wärmewiderstand erfordert stärkere Wärmeableitung.
ESD-Immunität V (HBM), z.B. 1000V Fähigkeit, elektrostatische Entladung zu widerstehen, höher bedeutet weniger anfällig. In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs.

Wärmemanagement & Zuverlässigkeit

Begriff Schlüsselmetrik Einfache Erklärung Auswirkung
Sperrschichttemperatur Tj (°C) Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hoch verursacht Lichtabfall, Farbverschiebung.
Lichtstromrückgang L70 / L80 (Stunden) Zeit, bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts sinkt. Definiert direkt die "Nutzungsdauer" der LED.
Lichtstromerhaltung % (z.B. 70%) Prozentsatz der nach Zeit verbleibenden Helligkeit. Gibt die Fähigkeit an, die Helligkeit über die langfristige Nutzung zu erhalten.
Farbverschiebung Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse Grad der Farbänderung während der Verwendung. Beeinflusst die Farbkonsistenz in Beleuchtungsszenen.
Thermisches Altern Materialabbau Verschlechterung aufgrund langfristig hoher Temperatur. Kann zu Helligkeitsabfall, Farbänderung oder Leiterunterbrechung führen.

Verpackung & Materialien

Begriff Gängige Typen Einfache Erklärung Merkmale & Anwendungen
Gehäusetyp EMC, PPA, Keramik Chip schützendes Gehäusematerial, bietet optische/thermische Schnittstelle. EMC: gute Wärmebeständigkeit, niedrige Kosten; Keramik: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer.
Chip-Struktur Front, Flip-Chip Chip-Elektrodenanordnung. Flip-Chip: bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistung.
Phosphorbeschichtung YAG, Silikat, Nitrid Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in gelb/rot um, mischt zu weiß. Verschiedene Phosphore beeinflussen Effizienz, CCT und CRI.
Linse/Optik Flach, Mikrolinse, TIR Optische Struktur auf der Oberfläche, die die Lichtverteilung steuert. Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve.

Qualitätskontrolle & Binning

Begriff Binning-Inhalt Einfache Erklärung Zweck
Lichtstrom-Bin Code z.B. 2G, 2H Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat Mindest-/Maximal-Lumenwerte. Sichert einheitliche Helligkeit in derselben Charge.
Spannungs-Bin Code z.B. 6W, 6X Nach Flussspannungsbereich gruppiert. Erleichtert Treiberabgleich, verbessert Systemeffizienz.
Farb-Bin 5-Schritt MacAdam-Ellipse Nach Farbkoordinaten gruppiert, sichert engen Bereich. Garantiert Farbkonsistenz, vermeidet ungleichmäßige Farbe innerhalb der Leuchte.
CCT-Bin 2700K, 3000K usw. Nach CCT gruppiert, jede hat entsprechenden Koordinatenbereich. Erfüllt verschiedene Szenario-CCT-Anforderungen.

Prüfung & Zertifizierung

Begriff Standard/Test Einfache Erklärung Bedeutung
LM-80 Lichtstromerhaltungstest Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung von Helligkeitsabfall. Wird zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21) verwendet.
TM-21 Lebensdauerschätzstandard Schätzt Lebensdauer unter tatsächlichen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. Bietet wissenschaftliche Lebensdauervorhersage.
IESNA Beleuchtungstechnische Gesellschaft Deckt optische, elektrische, thermische Testmethoden ab. Industrieanerkannte Testbasis.
RoHS / REACH Umweltzertifizierung Stellt sicher, dass keine schädlichen Substanzen (Blei, Quecksilber) enthalten sind. Marktzugangsvoraussetzung international.
ENERGY STAR / DLC Energieeffizienzzertifizierung Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. Wird in staatlichen Beschaffungen, Subventionsprogrammen verwendet, steigert Wettbewerbsfähigkeit.