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LTS-2801AJE LED-Anzeige Datenblatt - 0,28-Zoll Zeichenhöhe - Rot - 2,6V Durchlassspannung - Technisches Dokument

Vollständiges technisches Datenblatt für die LTS-2801AJE, eine 0,28-Zoll einstellige 7-Segment rote LED-Anzeige. Enthält Spezifikationen, Pinbelegung, Abmessungen, elektrische/optische Eigenschaften und Anwendungsrichtlinien.
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PDF-Dokumentendeckel - LTS-2801AJE LED-Anzeige Datenblatt - 0,28-Zoll Zeichenhöhe - Rot - 2,6V Durchlassspannung - Technisches Dokument

Inhaltsverzeichnis

1. Produktübersicht

Die LTS-2801AJE ist ein hochwertiges, einstelliges, alphanumerisches 7-Segment-Anzeigemodul, das für Anwendungen konzipiert ist, die klare, helle numerische Anzeigen erfordern. Ihre Kernfunktion besteht darin, die Ziffern 0-9 und einige Buchstaben visuell darzustellen, indem ihre sieben einzelnen LED-Segmente (bezeichnet mit A bis G) und optional ein Dezimalpunkt (D.P.) selektiv angesteuert werden. Das Bauteil nutzt fortschrittliche AS-AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) rote LED-Chips, die epitaktisch auf einem Galliumarsenid (GaAs)-Substrat gewachsen sind. Diese Materialtechnologie wurde aufgrund ihrer hohen Effizienz und ausgezeichneten Lichtausbeute im roten Spektrum gewählt. Die Anzeige verfügt über eine charakteristische graue Frontplatte mit weißen Segmentmarkierungen, die einen hohen Kontrast zwischen leuchtenden und nicht leuchtenden Zuständen bietet und so unter verschiedenen Lichtverhältnissen für optimale Lesbarkeit sorgt.

Die primären Anwendungsbereiche für diese Komponente sind Industriemessgeräte, Unterhaltungselektronik, Prüf- und Messgeräte, Automobilarmaturenbretter (für sekundäre Anzeigen) und Haushaltsgeräte, bei denen ein kompakter, zuverlässiger und stromsparender numerischer Indikator benötigt wird. Ihre Festkörperbauweise gewährleistet im Vergleich zu älteren Technologien wie Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigen (VFDs) oder Glühlampen eine hohe Zuverlässigkeit und lange Betriebsdauer.

1.1 Kernvorteile und Merkmale

Die LTS-2801AJE vereint mehrere Konstruktionsmerkmale, die zu ihrer Leistung und einfachen Integration in elektronische Designs beitragen.

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der im Datenblatt angegebenen elektrischen und optischen Schlüsselparameter und erläutert deren Bedeutung für Entwicklungsingenieure.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen wird nicht garantiert und sollte in zuverlässigen Designs vermieden werden.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen (Ta = 25°C)

Dies sind die typischen Betriebsparameter, die unter spezifizierten Testbedingungen gemessen wurden. Sie bilden die Grundlage für den Schaltungsentwurf.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt erwähnt ausdrücklich, dass die Bauteile \"nach Lichtstärke kategorisiert\" sind. Dies bezieht sich auf eine gängige Praxis in der LED-Fertigung, die als \"Binning\" bekannt ist. Aufgrund inhärenter Schwankungen im Halbleiterepitaxie- und Fertigungsprozess können LEDs aus derselben Produktionscharge leicht unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, hauptsächlich Durchlassspannung (VF) und Lichtstärke (IV).

Um Konsistenz für den Endanwender sicherzustellen, insbesondere bei mehrstelligen Anzeigen, bei denen mehrere Einheiten nebeneinander verwendet werden, testen und sortieren (bin) Hersteller die LEDs nach der Produktion. Die LTS-2801AJE wird, wie angegeben, primär nach Lichtstärke gebinnt. Das bedeutet, dass innerhalb einer bestimmten Bestellung oder Rolle die Anzeigen eine garantierte Mindesthelligkeit und eine maximale Variation aufweisen (impliziert durch das 2:1-Anpassungsverhältnis pro Bauteil und das Binning über Bauteile hinweg). Obwohl in diesem kurzen Datenblatt nicht detailliert beschrieben, würde eine vollständige Beschaffungsspezifikation spezifische Bincodes für die Intensität definieren (z.B. BIN 1: 200-300 µcd, BIN 2: 300-400 µcd, usw.). Entwickler, die eine enge Helligkeitsanpassung über mehrere Anzeigen hinweg benötigen, sollten den Bincode bei der Bestellung angeben.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist auf \"Typische elektrische / optische Kennlinien\" auf der letzten Seite. Obwohl die spezifischen Graphen im Text nicht bereitgestellt werden, können wir ihren Standardinhalt und Nutzen basierend auf typischen LED-Datenblättern ableiten.

4.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve)

Dieser Graph würde den Strom durch ein LED-Segment gegen die Spannung darüber auftragen. Er zeigt die für eine Diode charakteristische exponentielle Beziehung. Das \"Knie\" dieser Kurve, typischerweise bei etwa 1,8V-2,0V für rote AlInGaP-LEDs, ist der Punkt, an dem die Leitung signifikant beginnt. Die Kurve ermöglicht es Entwicklern, die VF bei Strömen außerhalb des getesteten 20mA zu verstehen, was für Low-Power- oder PWM-gesteuerte Designs wesentlich ist.

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Dies ist eine der wichtigsten Kurven. Sie zeigt, wie die Lichtausbeute (in µcd oder mcd) mit dem Treiberstrom zunimmt. Bei den meisten LEDs ist diese Beziehung über einen signifikanten Bereich annähernd linear, wird aber bei sehr hohen Strömen aufgrund von thermischem und Effizienz-Droop sättigen. Dieser Graph hilft Entwicklern, einen Betriebsstrom zu wählen, um ein gewünschtes Helligkeitsniveau zu erreichen und dabei Effizienz und Bauteillebensdauer abzuwägen.

4.3 Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur

Diese Kurve veranschaulicht, wie die Lichtausbeute mit steigender Umgebungstemperatur (Ta) abnimmt. Die LED-Effizienz sinkt mit steigender Sperrschichttemperatur. Dieser Graph ist entscheidend für Anwendungen, die in Nicht-Raumtemperaturumgebungen arbeiten, da er den Helligkeitsverlust quantifiziert, der entweder durch Designreserven oder thermisches Management kompensiert werden muss.

4.4 Relative spektrale Leistungsverteilung

Dieser Graph stellt die Intensität des emittierten Lichts über das Wellenlängenspektrum dar. Er würde einen einzelnen Peak um 632 nm (gemäß λp) mit einer durch Δλ (20 nm) definierten Breite zeigen. Diese Information ist entscheidend für das Design optischer Systeme, Farb-Sensoranwendungen oder wenn spezifischer spektraler Inhalt eine Anforderung ist.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen und Zeichnung

Das Datenblatt enthält eine detaillierte Maßzeichnung (referenziert als \"PACKAGE DIMENSIONS\"). Typische Schlüsselspezifikationen aus einer solchen Zeichnung umfassen:

5.2 Pinbelegung und internes Schaltbild

Das Bauteil hat eine 10-polige einreihige Konfiguration. Die Pinbelegung ist klar definiert:

  1. Kathode E
  2. Kathode D
  3. Gemeinsame Anode
  4. Kathode C
  5. Kathode D.P. (Dezimalpunkt)
  6. Kathode B
  7. Kathode A
  8. Gemeinsame Anode
  9. Kathode G
  10. Kathode F

Das interne Schaltbild zeigt, dass es sich um eineGemeinsame AnodeKonfiguration handelt. Das bedeutet, die Anoden aller LED-Segmente (und des Dezimalpunkts) sind intern mit zwei gemeinsamen Pins verbunden (Pin 3 und Pin 8, die wahrscheinlich intern verbunden sind). Um ein Segment zu beleuchten, muss sein entsprechender Kathodenpin auf ein niedriges Logikpegel (Masse oder eine Stromsenke) gezogen werden, während eine positive Spannung an den gemeinsamen Anodenpin(s) angelegt wird. Diese Konfiguration ist üblich und lässt sich oft einfach mit Mikrocontroller-GPIO-Pins, die als Open-Drain konfiguriert sind, oder mit externen stromsenkenden Treiber-ICs verbinden.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Das Datenblatt gibt spezifische Lötbedingungen an:260°C für 3 Sekunden, wobei die Lötwellen- oder Reflow-Hitze 1/16 Zoll (ca. 1,6 mm) unter der Auflageebene des Gehäuses angewendet wird.Dies ist ein kritischer Prozessparameter.

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Für eine Common-Anode-Anzeige wie die LTS-2801AJE umfasst die grundlegende Treiberschaltung:

  1. Strombegrenzungswiderstände:Ein Widerstand muss in Reihe mit jedem Kathodenpin (oder jeder Segmentgruppe beim Multiplexing) geschaltet werden. Der Widerstandswert (Rlimit) wird mit dem Ohmschen Gesetz berechnet: Rlimit= (Vsupply- VF) / IF. Die Verwendung des maximalen VF(2,6V) gewährleistet einen sicheren Betrieb. Für eine 5V-Versorgung und einen gewünschten IF von 20mA: R = (5V - 2,6V) / 0,02A = 120 Ω. Ein Standard-120Ω- oder 150Ω-Widerstand wäre geeignet.
  2. Treiber-Schaltung:Die Kathoden können direkt von Mikrocontroller-Pins angesteuert werden, wenn diese den erforderlichen Strom senken können (z.B. 20mA pro Segment). Für mehrstelliges Multiplexing oder höhere Ströme werden dedizierte Treiber-ICs (wie der klassische 7447 BCD-zu-7-Segment-Decoder/Treiber oder moderne Konstantstrom-LED-Treiber-ICs) empfohlen. Diese vereinfachen die Softwaresteuerung und bieten eine bessere Stromregelung.
  3. Multiplexing:Um mehrere Ziffern mit weniger Pins zu steuern, wird eine Multiplexing-Technik verwendet. Die gemeinsamen Anoden verschiedener Ziffern werden nacheinander mit hoher Frequenz eingeschaltet, während die entsprechenden Kathodenmuster für diese Ziffer angelegt werden. Das menschliche Auge nimmt aufgrund der Nachbildwirkung alle Ziffern als kontinuierlich leuchtend wahr. Dies erfordert einen höheren Spitzenstrom pro Segment, um die Durchschnittshelligkeit aufrechtzuerhalten (innerhalb der 90mA-Spitzenbelastbarkeit bleibend) und eine sorgfältige Timing-Steuerung in der Software/Firmware.

7.2 Designüberlegungen

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Obwohl dieses Datenblatt für ein spezifisches Bauteil ist, kann die LTS-2801AJE objektiv mit anderen Anzeigetechnologien verglichen werden: