LTC-4627JG LED-Anzeige Datenblatt - 0,4-Zoll Zeichenhöhe - Grün (571nm) - 2,6V Durchlassspannung - 70mW Leistung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTC-4627JG ist ein vierstelliges, siebensegmentiges alphanumerisches Anzeigemodul, das für Anwendungen konzipiert ist, die klare, helle numerische und begrenzte Zeichenanzeigen erfordern. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Zahlen und einige Buchstaben visuell durch individuell ansteuerbare Segmente darzustellen. Die Kerntechnologie nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) LED-Chips, die auf einem nicht transparenten GaAs-Substrat gewachsen sind. Dieses Materialsystem wurde aufgrund seiner hohen Effizienz und hervorragenden Leistung im grün-gelben Wellenlängenbereich gewählt. Die Anzeige verfügt über eine graue Front mit weißen Segmentmarkierungen, was einen hohen Kontrast für optimale Lesbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen bietet. Die 0,4-Zoll (10,0 mm) Zeichenhöhe macht sie geeignet für die Betrachtung aus mittlerer Entfernung in Messgeräten, Industrie-Steuerungen und Unterhaltungselektronik, wo Platz knapp, aber Klarheit unerlässlich ist.

1.1 Hauptmerkmale und Vorteile

• 0,4-Zoll Zeichenhöhe:Bietet eine ausgewogene Größe für gute Sichtbarkeit ohne übermäßigen Platzverbrauch auf dem Panel.
• Kontinuierliche, gleichmäßige Segmente:Sichert ein konsistentes, lückenloses Erscheinungsbild der beleuchteten Zeichen und verbessert so die ästhetische Qualität und Lesbarkeit.
• Geringer Leistungsbedarf:Die AlInGaP-Technologie ermöglicht hohe Helligkeit bei relativ niedrigen Treiberströmen und trägt zu energieeffizienten Designs bei.
• Hervorragendes Zeichenbild:Hoher Kontrast zwischen der grauen Front und den weißen Segmenten, kombiniert mit gleichmäßiger Ausleuchtung, ergibt scharfe, klar definierte Zeichen.
• Hohe Helligkeit & Hoher Kontrast:Die inhärente Helligkeit der AlInGaP-LEDs und das gewählte Farbschema sorgen für eine überlegene Sichtbarkeit selbst in hell erleuchteten Umgebungen.
• Breiter Betrachtungswinkel:Der LED-Chip und das Gehäusedesign ermöglichen eine klare Betrachtung aus einem breiten Winkelbereich, typisch für LED-Segmentanzeigen.
• Zuverlässigkeit der Festkörpertechnik:Als Halbleiterbauelement bietet sie im Vergleich zu mechanischen Anzeigen eine lange Betriebsdauer, Stoßfestigkeit und Vibrationsbeständigkeit.
• Kategorisierung nach Lichtstärke:Die Bauteile werden nach Intensität sortiert, was es Konstrukteuren ermöglicht, Teile für einheitliche Helligkeitsniveaus über mehrere Einheiten in einer Baugruppe auszuwählen.
• Bleifreies Gehäuse (RoHS-konform):Hergestellt gemäß Umweltvorschriften, die gefährliche Stoffe einschränken.

1.2 Gerätekennzeichnung und Konfiguration

Die Artikelnummer LTC-4627JG spezifiziert eine gemultiplextes, gemeinsames-Anoden-Display mit AlInGaP grünen LEDs. Das Suffix \"JG\" kennzeichnet typischerweise die grüne Farbe und einen spezifischen Gehäusetyp oder Funktionsumfang. Die Anzeige umfasst vier vollständige Ziffern (0-9) und einen rechtsseitigen Dezimalpunkt für jede Ziffer. Sie verwendet eine gemultiplextes gemeinsames-Anoden-Konfiguration, die die Anzahl der benötigten Treiberpins durch Zeitmultiplexing der gemeinsamen Verbindungen für jede Ziffer reduziert.

2. Detaillierte technische Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb bei oder nahe diesen Grenzen wird für den normalen Gebrauch nicht empfohlen.

• Verlustleistung pro Segment:70 mW. Dies ist die maximale Leistung, die sicher von einem einzelnen LED-Segment abgeführt werden kann, ohne thermische Schäden zu verursachen.
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment:60 mA. Dies ist der maximal zulässige gepulste Strom, typischerweise spezifiziert unter Bedingungen von 1/10 Tastverhältnis und 0,1 ms Pulsbreite. Er wird für kurze, hochintensive Blitze verwendet.
• Dauer-Durchlassstrom pro Segment:25 mA bei 25°C. Dieser Strom muss linear um 0,33 mA/°C reduziert werden, wenn die Umgebungstemperatur (Ta) über 25°C steigt. Zum Beispiel wäre bei 50°C der maximale Dauerstrom 25 mA - (0,33 mA/°C * 25°C) = 16,75 mA.
• Sperrspannung pro Segment:5 V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Durchbruch des Übergangs führen.
• Betriebs- & Lagertemperaturbereich:-35°C bis +85°C. Das Bauteil ist für einen zuverlässigen Betrieb und Lagerung innerhalb dieses industriellen Temperaturbereichs ausgelegt.
• Löttemperatur:Maximal 260°C für maximal 3 Sekunden, gemessen 1,6 mm (1/16 Zoll) unterhalb der Auflageebene. Dies ist kritisch für Wellen- oder Reflow-Lötprozesse, um Gehäuseschäden zu verhindern.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Dies sind typische Betriebsparameter, gemessen bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C, die die erwartete Leistung unter Normalbedingungen liefern.

• Mittlere Lichtstärke (I_V):200 µcd (Min), 464 µcd (Typ) bei I_F= 1 mA. Dies ist die Lichtausbeute, gemessen mit einem Sensor, der auf die photopische Reaktion des menschlichen Auges (CIE-Kurve) abgestimmt ist. Der große Bereich deutet auf eine Sortierung nach Intensität hin.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_p):571 nm (Typ) bei I_F= 20 mA. Dies ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Ausgangsleistung am stärksten ist, im grün-gelben Bereich.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm (Typ) bei I_F= 20 mA. Dies gibt die spektrale Reinheit an; eine schmalere Breite bedeutet eine monochromatischere Farbe.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):572 nm (Typ) bei I_F= 20 mA. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als Übereinstimmung mit der Farbe der LED wahrnimmt.
• Durchlassspannung pro Segment (V_F):2,05 V (Min), 2,6 V (Typ) bei I_F= 20 mA. Dies ist der Spannungsabfall über der LED beim Durchleiten des spezifizierten Stroms. Die Schaltungsauslegung muss den maximalen V_F.
• Sperrstrom pro Segment (I_R):100 µA (Max) bei V_R= 5 V. Dies ist der geringe Leckstrom, wenn die LED in Sperrrichtung betrieben wird.
• Lichtstärke-Verhältnis (I_V-m):2:1 (Max) bei I_F= 1 mA. Dies spezifiziert das maximal zulässige Verhältnis zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Segment innerhalb eines einzelnen Bauteils und gewährleistet so Gleichmäßigkeit.

3. Mechanische & Gehäuseinformationen

3.1 Gehäuseabmessungen

Die Anzeige entspricht einem Standard-Dual-Inline-Gehäuse (DIP). Alle kritischen Abmessungen sind in Millimetern angegeben, mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25 mm, sofern nicht anders auf der Zeichnung angegeben. Dies umfasst die Gesamtlänge, -breite und -höhe, den Abstand zwischen den Ziffern, die Segmentabmessungen sowie den Pinabstand und -durchmesser. Die genaue mechanische Zeichnung ist für das PCB-Layout (Leiterplattenlayout) unerlässlich, um einen korrekten Sitz und Ausrichtung mit dem Frontplattenausschnitt zu gewährleisten.

3.2 Pinbelegung und interner Schaltkreis

Das Bauteil hat eine 16-Pin-Konfiguration, obwohl nicht alle Positionen belegt sind (Pin 10 und 12 sind \"NO PIN\"). Das interne Schaltbild zeigt eine gemultiplextes gemeinsames-Anoden-Struktur. Jede der vier Ziffern hat ihren eigenen gemeinsamen Anoden-Pin (Pins 1, 2, 6, 8). Die Segment-Kathoden (A-G, DP) sind über alle Ziffern hinweg gemeinsam geschaltet. Zusätzlich gibt es Anschlüsse für drei separate Indikator-LEDs (L1, L2, L3), die eine gemeinsame Anode (Pin 4) teilen und deren Kathoden mit den Segment-Kathoden A/B/C verbunden sind. Pin 9 ist als \"NO CONNECTION\" gekennzeichnet. Diese Pinbelegung ist entscheidend für den Entwurf der Multiplex-Treiber-Schaltung, die sequentiell die gemeinsame Anode jeder Ziffer aktiviert, während gleichzeitig die Segmentdaten für diese Ziffer auf den gemeinsamen Kathodenleitungen bereitgestellt werden.

4. Anwendungsrichtlinien und Hinweise

4.1 Design- und Nutzungsüberlegungen

Bestimmungsgemäße Verwendung:Diese Anzeige ist für gewöhnliche elektronische Geräte in Büro-, Kommunikations- und Haushaltsanwendungen konzipiert. Für sicherheitskritische Systeme (Luftfahrt, Medizin, Verkehr) ist eine vorherige Konsultation zwingend erforderlich.



Einhaltung der Grenzwerte:Die Einhaltung der absoluten Maximalwerte ist wesentlich, um Schäden zu verhindern. Der Hersteller übernimmt keine Haftung für Ausfälle, die auf Nichteinhaltung zurückzuführen sind.



Strom- und Wärmemanagement:Das Überschreiten der empfohlenen Treiberströme oder Betriebstemperaturen beschleunigt den Helligkeitsabfall (Lumendepreciation) und kann zu vorzeitigem Ausfall führen. Konstantstrom-Ansteuerung wird gegenüber Konstantspannungs-Ansteuerung dringend empfohlen, um stabile Helligkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten, da sie den negativen Temperaturkoeffizienten und die V_F variation.



Schaltungsschutz:Die Treiberschaltung muss Schutz gegen Sperrspannungen und Spannungstransienten während des Ein- und Ausschaltens enthalten. Sperrspannung kann Metallmigration innerhalb des Halbleiters verursachen, was zu erhöhtem Leckstrom oder Kurzschlüssen führt.



Berücksichtigung der Durchlassspannung:Die Stromversorgung und die strombegrenzende Schaltung müssen so ausgelegt sein, dass sie den beabsichtigten Treiberstrom über den gesamten Bereich möglicher V_F-Werte (von Min bis Max) liefern.



Umweltfaktoren:Schnelle Umgebungstemperaturänderungen, insbesondere in feuchten Umgebungen, sollten vermieden werden, da sie Kondensation auf der Anzeige verursachen können, was möglicherweise zu elektrischen oder optischen Problemen führt.



Mechanische Handhabung:Vermeiden Sie das Ausüben ungewöhnlicher Kräfte auf das Anzeigekörper während der Montage. Wenn eine dekorative Folie angebracht wird, stellen Sie sicher, dass sie keinen engen Kontakt mit der Frontplatte/Abdeckung hat, da äußere Kräfte sie verschieben können.



Sortierung für Gleichmäßigkeit:Beim Zusammenbau mehrerer Anzeigen in einem Gerät wird empfohlen, Bauteile aus demselben Lichtstärke-Sortierbereich zu verwenden, um merkliche Helligkeits- oder Farbtonunterschiede zwischen den Einheiten zu verhindern.



Zuverlässigkeitstests:Wenn das Endprodukt erfordert, dass die Anzeige spezifischen Fall- oder Vibrationstests unterzogen wird, sollten die Bedingungen vorab mit dem Hersteller zur Bewertung geteilt werden.

4.2 Lager- und Handhabungsbedingungen

Standardlagerung (DIP-Gehäuse):Produkte in Originalverpackung sollten bei 5°C bis 30°C mit einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 60 % RH gelagert werden. Nichteinhaltung kann zu Pinoxidation führen, die ein Neuverzinnen vor der Verwendung erfordert. Eine langfristige Lagerung großer Bestände wird nicht empfohlen. Wenn die Feuchtigkeitsschutzbeutel länger als 6 Monate geöffnet waren, wird ein Trocknen bei 60°C für 48 Stunden empfohlen, gefolgt von der Montage innerhalb einer Woche.



SMD-Anzeige-Lagerung (Hinweis):Obwohl es sich hier um ein DIP-Bauteil handelt, enthält das Datenblatt einen Hinweis für SMD-Varianten: Sobald der werksversiegelte Beutel geöffnet ist, sollte das Bauteil innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) verwendet werden, wenn es bei <60 % RH und 5-30°C gelagert wird, was einem Feuchtigkeitsempfindlichkeitsgrad (MSL) von 3 entspricht. Dies unterstreicht die Bedeutung der Feuchtigkeitskontrolle für moderne LED-Gehäuse.

5. Leistungskurven und grafische Daten

Das Datenblatt verweist auf typische Leistungskurven, die für eine detaillierte Designanalyse wesentlich sind. Diese Diagramme stellen die Beziehung zwischen Schlüsselparametern visuell dar und ermöglichen es Ingenieuren, Werte zu interpolieren, die nicht explizit in den Tabellen aufgeführt sind. Während die spezifischen Kurven im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, umfassen sie typischerweise:



Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom (I-V-Kurve):Zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Treiberstrom zunimmt, üblicherweise bei höheren Strömen aufgrund thermischer Effekte in sublinearer Weise.



Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht die exponentielle I-V-Charakteristik der Diode.



Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Abnahme der Lichtausbeute mit steigender Sperrschichttemperatur, ein kritischer Faktor für das thermische Design.



Spektrale Verteilung:Eine Darstellung der relativen Intensität gegenüber der Wellenlänge, die das Maximum bei ~571nm und die spektrale Breite zeigt. Diese Kurven ermöglichen es Designern, die Treiberbedingungen zu optimieren, die Leistung unter nicht standardmäßigen Temperaturen vorherzusagen und die Farbcharakteristika der LED zu verstehen.

6. Typische Anwendungsszenarien und Designhinweise

Die LTC-4627JG ist ideal geeignet für Anwendungen, die eine kompakte, zuverlässige und helle numerische Anzeige erfordern. Häufige Einsatzgebiete sind:



Test- und Messgeräte:Digitale Multimeter, Frequenzzähler, Netzteile, wo 4 Ziffern ausreichende Auflösung bieten.



Industrielle Steuerpanels:Prozessanzeigen, Timer-Displays, Zähleranzeigen an Maschinen.



Konsumgeräte:Mikrowellenherde, Audiogeräte, Klimasteuerungssysteme.



Automotive Nachrüst-Displays:Instrumente und Anzeigen, wo Umweltbeständigkeit erforderlich ist.



Design-Implementierung:Die Implementierung dieser Anzeige erfordert einen Mikrocontroller oder einen dedizierten Treiber-IC, der Multiplexing beherrscht. Der Treiber muss ausreichend Strom für die gemeinsamen Anoden-Pins liefern (Ziffernstrom = Segmentstrom * Anzahl leuchtender Segmente in dieser Ziffer) und Strom für die Segment-Kathoden-Pins senken. Strombegrenzungswiderstände sind für jede Segment-Kathode bei Verwendung einer Konstantspannungsversorgung zwingend erforderlich. Eine gut entworfene Multiplexing-Routine mit geeigneter Nachleuchtzeit und Aktualisierungsrate (typischerweise >60 Hz) ist notwendig, um Flackern zu vermeiden. Der breite Betrachtungswinkel macht sie geeignet für Panels, die aus verschiedenen Positionen betrachtet werden.