LTS-367KR-02 LED-Anzeige Datenblatt - 0,36 Zoll Ziffernhöhe - Super Rot - 2,6V Durchlassspannung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTS-367KR-02 ist eine einstellige Sieben-Segment-Licht emittierende Dioden (LED)-Anzeige, die für Anwendungen konzipiert ist, die klare, helle numerische Anzeigen erfordern. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Ziffern 0-9 und einige Buchstaben durch die selektive Beleuchtung ihrer sieben einzelnen Segmente (bezeichnet mit A bis G) und eines optionalen Dezimalpunkts visuell darzustellen. Das Bauteil ist mit fortschrittlichen AS-AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) LED-Chips aufgebaut, die auf einem Galliumarsenid (GaAs)-Substrat gewachsen sind. Diese Materialtechnologie wurde speziell für ihre Fähigkeit ausgewählt, hochhelles, superrotes Licht mit hervorragender Effizienz zu erzeugen. Die Anzeige verfügt über eine graue Frontplatte, die den Kontrast erhöht, und weiße Segmentmarkierungen für eine optimale Zeichendefinition im unbeleuchteten Zustand. Sie ist nach Lichtstärke kategorisiert, was bedeutet, dass die Einheiten gebinnt und getestet werden, um konsistente Helligkeitsniveaus zu gewährleisten. Dies ist entscheidend für mehrstellige Anzeigen, bei denen Gleichmäßigkeit der Schlüssel ist.

1.1 Kernvorteile & Zielmarkt

Die LTS-367KR-02 bietet mehrere Schlüsselvorteile, die sie für eine Reihe von Industrie- und Verbraucheranwendungen geeignet machen. Ihre hohe Helligkeit und ihr hoher Kontrast gewährleisten eine ausgezeichnete Lesbarkeit, selbst in hell erleuchteten Umgebungen oder aus der Ferne. Der weite Betrachtungswinkel ermöglicht es, das angezeigte Zeichen klar aus verschiedenen Positionen zu sehen, nicht nur frontal. Das Bauteil bietet eine solide Zuverlässigkeit, was bedeutet, dass es keine beweglichen Teile hat, stoß- und vibrationsresistent ist und eine lange Betriebsdauer im Vergleich zu anderen Display-Technologien wie Glühlampen oder Vakuum-Fluoreszenz-Displays (VFDs) bietet. Es hat einen niedrigen Strombedarf, ist somit energieeffizient und für batteriebetriebene Geräte geeignet. Die durchgehenden, gleichmäßigen Segmente sorgen für ein sauberes und professionelles Erscheinungsbild der Zeichen. Ihre primären Zielmärkte umfassen Instrumententafeln (z.B. Multimeter, Frequenzzähler), industrielle Steuerungssysteme, Kassenterminals, Automobilarmaturenbretter (für Hilfsanzeigen), medizinische Geräte und Haushaltsgeräte, bei denen eine klare numerische Anzeige erforderlich ist.

2. Tiefgehende objektive Interpretation der technischen Parameter

2.1 Photometrische & optische Eigenschaften

Die optische Leistung ist bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C definiert. Diedurchschnittliche Lichtstärke (Iv)ist das primäre Maß für die Helligkeit. Das Datenblatt gibt ein Minimum von 200 µcd, einen typischen Wert von 2100 µcd und ein Maximum von 750 µcd an, wenn mit einem Durchlassstrom (IF) von 1mA getestet wird. Bei einem höheren Treiberstrom von 10mA steigt die typische Intensität signifikant auf 9750 µcd. Diese nichtlineare Beziehung zwischen Strom und Helligkeit ist typisch für LEDs und wird in den Kennlinien detailliert beschrieben. DiePeak-Emissionswellenlänge (λp)beträgt 639 Nanometer (nm), was in den roten Bereich des sichtbaren Spektrums fällt. Diedominante Wellenlänge (λd)beträgt 631 nm. Während die Spitzenwellenlänge der Punkt der maximalen spektralen Leistung ist, ist die dominante Wellenlänge die Einzelwellenlängen-Wahrnehmung der Farbe durch das menschliche Auge, was für Display-Anwendungen relevanter ist. Diespektrale Linienhalbwertsbreite (Δλ)beträgt 20 nm und gibt die spektrale Reinheit oder die Streuung des emittierten Lichts um die Spitzenwellenlänge an; ein kleinerer Wert zeigt ein monochromatischeres Licht an. DasLichtstärke-Anpassungsverhältnisfür Segmente innerhalb derselben Lichtfläche wird mit maximal 2:1 angegeben, wenn sie mit 1mA betrieben werden. Das bedeutet, das hellste Segment sollte nicht mehr als doppelt so hell sein wie das dunkelste, um visuelle Gleichmäßigkeit zu gewährleisten.

2.2 Elektrische Parameter

Der wichtigste elektrische Parameter ist dieDurchlassspannung pro Segment (VF). Sie hat einen typischen Wert von 2,6 Volt und ein Maximum von 2,6V, wenn das Segment mit einem 10mA-Strom betrieben wird. Das Minimum wird mit 2,1V angegeben. Diese Durchlassspannung ist entscheidend für die Gestaltung der strombegrenzenden Schaltung. DerSperrstrom pro Segment (IR)beträgt maximal 100 µA, wenn eine Sperrvorspannung von 5V angelegt wird, was die Leckage-Eigenschaften des Bauteils im ausgeschalteten Zustand anzeigt. Derkontinuierliche Durchlassstrom pro Segmentist unter Standardbedingungen mit 25 mA bewertet. Ein Derating-Faktor von 0,33 mA/°C wird angegeben, was bedeutet, dass der maximal zulässige kontinuierliche Strom für jedes Grad Celsius, um das die Umgebungstemperatur über 25°C steigt, um 0,33 mA abnimmt, um Überhitzung zu verhindern und die Zuverlässigkeit sicherzustellen.

2.3 Absolute Maximalwerte & thermische Eigenschaften

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden auftreten können. DieVerlustleistung pro Segmentdarf 70 mW nicht überschreiten. DerSpitzen-Durchlassstrom pro Segmentkann 90 mA erreichen, jedoch nur unter gepulsten Bedingungen (1 kHz Frequenz, 10% Tastverhältnis), was kurze Perioden höherer Helligkeit ohne Überhitzung ermöglicht. DieSperrspannung pro Segmentsollte niemals 5V überschreiten. Das Bauteil ist für einenBetriebstemperaturbereichvon -35°C bis +85°C und einen identischenLagertemperaturbereichausgelegt. DieLöttemperatur-Spezifikation ist kritisch für die Montage: Die Anschlüsse können 260°C für 3 Sekunden standhalten, gemessen 1/16 Zoll (ca. 1,59 mm) unterhalb der Auflagefläche des Gehäuses. Das Überschreiten dieser thermischen Grenzen während des Lötens kann die internen Bonddrähte oder den LED-Chip selbst beschädigen.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt stellt ausdrücklich klar, dass das Bauteilnach Lichtstärke kategorisiertist. Dies ist ein Binning-Prozess, bei dem hergestellte LEDs getestet und basierend auf ihrer gemessenen Lichtleistung bei einem bestimmten Teststrom in Gruppen (Bins) sortiert werden. Dies stellt sicher, dass Entwickler, die mehrere Anzeigen für ein einzelnes Produkt beziehen, Einheiten mit eng abgestimmter Helligkeit erhalten, was ungleichmäßige oder fleckig aussehende mehrstellige Anzeigen verhindert. Während die spezifischen Bin-Codes in diesem öffentlichen Datenblatt nicht detailliert sind, werden sie typischerweise in separater Dokumentation bereitgestellt oder auf Anfrage für Großaufträge verfügbar gemacht. Die dominante Wellenlänge von 631 nm ist ebenfalls ein wichtiger Farbparameter, der während der Herstellung innerhalb einer bestimmten Toleranz kontrolliert wird, obwohl hier kein formelles Wellenlängen-Binning-Schema erwähnt wird.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist auftypische elektrische/optische Kennlinien. Während die spezifischen Graphen im Text nicht bereitgestellt werden, würden Standardkurven für ein solches Bauteil typischerweise Folgendes umfassen:1. Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom (I-V-Kurve): Dieser Graph würde zeigen, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom zunimmt, anfangs linear bei niedrigen Strömen und dann bei höheren Strömen aufgrund thermischer Effekte und Effizienzabfalls zur Sättigung tendiert.2. Durchlassspannung vs. Durchlassstrom: Dies zeigt die exponentielle Beziehung, die für die Gestaltung von Konstantstrom-Treibern entscheidend ist.3. Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur: Diese Kurve zeigt die thermische Derating der Lichtleistung; mit steigender Temperatur nimmt die Lichtstärke für AlInGaP-LEDs im Allgemeinen ab.4. Spektrale Verteilung: Eine Darstellung, die die relative Leistung über Wellenlängen zeigt, zentriert um das 639-nm-Peak mit einer Halbwertsbreite von 20 nm. Diese Kurven sind wesentlich, um das Verhalten des Bauteils unter nicht standardmäßigen Bedingungen (unterschiedliche Ströme, Temperaturen) zu verstehen und das Design für Leistung und Langlebigkeit zu optimieren.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

Das Bauteil wird in einem Standard-Durchsteckgehäuse mit 10 Pins auf einem Raster von 0,1 Zoll (2,54 mm) geliefert. Die Gesamtgehäuseabmessungen werden in einer Zeichnung bereitgestellt (im Text nicht vollständig detailliert, aber Hinweise deuten an, dass alle Abmessungen in Millimetern mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25 mm sind). Ein spezifischer Hinweis erwähnt, dass diePinspitzen-Verschiebungstoleranz± 0,4 mm beträgt, was für die PCB-Lochplatzierung und Wellenlötprozesse wichtig ist. Dasinterne Schaltbildzeigt, dass dies einegemeinsame Kathode-Konfiguration ist. Alle Kathoden der LED-Segmente (und des Dezimalpunkts) sind intern verbunden und zu zwei Pins herausgeführt: Pin 1 und Pin 6, die ebenfalls intern miteinander verbunden sind. Das bedeutet, um ein Segment zu beleuchten, muss sein entsprechender Anoden-Pin auf High-Pegel gesetzt werden (mit einem strombegrenzenden Widerstand), während der/die gemeinsamen Kathoden-Pin(s) mit Masse verbunden sind. Der Dezimalpunkt befindet sich auf der rechten Seite der Ziffer.

6. Löt- & Montagerichtlinien

Die primäre Richtlinie ist dasLöttemperaturprofil: maximal 260°C für 3 Sekunden, gemessen an einem Punkt 1/16 Zoll (1,59 mm) vom Boden des Gehäuses entfernt. Dies wird typischerweise mit einem kontrollierten Wellenlöt- oder Selektivlötprozess erreicht. Für Handlötung muss äußerste Sorgfalt angewendet werden, um die Hitze nur kurz anzuwenden und zu vermeiden, das Gehäuse direkt mit der Lötspitze zu berühren. Die Verwendung eines Kühlkörpers auf der Leitung zwischen der Lötstelle und dem Gehäuse wird empfohlen. Das Bauteil ist alsbleifreies Gehäuse (gemäß RoHS)spezifiziert, was bedeutet, dass es mit bleifreien Lötlegierungen kompatibel ist, die im Allgemeinen höhere Schmelzpunkte als traditionelles Zinn-Blei-Lot haben, was die Einhaltung der Temperaturgrenze noch kritischer macht. Nach dem Löten kann eine Reinigung erforderlich sein, um Flussmittelrückstände zu entfernen, aber bei der Lösungsmittelauswahl sollte Vorsicht walten, um die Kunststofflinse oder Markierungen nicht zu beschädigen.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

Die Teilenummer istLTS-367KR-02. Die Namenskonvention lässt sich wahrscheinlich wie folgt aufschlüsseln: LTS (Produktfamilie/Displaytyp), 367 (möglicherweise Hinweis auf 0,36-Zoll Größe und 7-Segment), KR (wahrscheinlich Bezeichnung für Farbe: Super Rot, und vielleicht Gehäusestil) und -02 (ein Revisions- oder Variantencode). Das Bauteil wird typischerweise in antistatischen Röhrchen oder Trays geliefert, um die Pins vor Beschädigung zu schützen und elektrostatische Entladung (ESD) zu verhindern. Rollenverpackung für automatisierte Montage ist ebenfalls üblich für Großaufträge, aber die spezifische Bandbreite, Taschentiefe und Rollendurchmesser würden in einem separaten Verpackungsspezifikationsdokument angegeben. Das Etikett auf der Verpackung sollte klar die Teilenummer, Menge, Datumscode und möglicherweise den Lichtstärke-Bin-Code angeben.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese Anzeige ist ideal für jede Anwendung, die eine einzelne, hochlesbare Ziffer erfordert. Beispiele sind:Test- und Messgeräte: Als Bereichsanzeige oder Modusanzeige auf Handmultimetern.Industrielle Steuerungen: Anzeige von Sollwerten, Zählern oder Fehlercodes auf Bedienfeldern.Unterhaltungselektronik: Anzeige von Kanalnummern auf älterer Audio/Video-Ausrüstung, Timer-Anzeigen auf Geräten.Automobilzubehör: Zusatzinstrumente für Spannung, Temperatur oder Ladedruck.Medizinische Geräte: Einfache Parameteranzeigen auf Monitoren oder Diagnosewerkzeugen, wo Zuverlässigkeit von größter Bedeutung ist.

8.2 Designüberlegungen

Strombegrenzung: Jeder Segment-Anode muss über einen Reihenstrombegrenzungswiderstand angesteuert werden. Der Widerstandswert wird mit R = (Vcc - VF) / IF berechnet, wobei VF die Durchlassspannung (typ. 2,6V) und IF der gewünschte Durchlassstrom (z.B. 10mA für hohe Helligkeit) ist. Die Verwendung einer Konstantstrom-Treiber-IC kann eine bessere Gleichmäßigkeit und Helligkeitssteuerung bieten, insbesondere über Temperatur.Multiplexing: Für mehrstellige Anzeigen wird ein Multiplexing-Schema verwendet, bei dem die Ziffern nacheinander schnell beleuchtet werden. Das gemeinsame Kathoden-Design der LTS-367KR-02 ist dafür gut geeignet, da die Kathode für die aktive Ziffer auf Masse geschaltet werden kann, während die Anoden für die gewünschten Segmente angesteuert werden. Die Spitzenstrom-Bewertung ermöglicht höhere gepulste Ströme während des Multiplexings, um das reduzierte Tastverhältnis zu kompensieren.Betrachtungswinkel: Der weite Betrachtungswinkel sollte bei der Positionierung der Anzeige im endgültigen Produktgehäuse berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Zielgruppe sie klar sehen kann.

9. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu älterenroten GaAsP (Galliumarsenidphosphid) LED-Anzeigen bietet die AlInGaP-Technologie in der LTS-367KR-02 eine deutlich höhere Helligkeit und Effizienz, was niedrigere Treiberströme ermöglicht, um die gleiche Sichtbarkeit zu erreichen, oder eine viel größere Sichtbarkeit bei ähnlichen Strömen. Sie bietet auch eine gesättigtere, "super rote" Farbe. Im Vergleich zuVakuum-Fluoreszenz-Displays (VFDs)ist diese LED-Anzeige robuster, hat eine viel längere Lebensdauer, arbeitet mit niedrigeren Spannungen und benötigt keine dedizierte Hochspannungsversorgung. Allerdings können VFDs einen weiteren Betrachtungswinkel und ein anderes Ästhetik bieten. Im Vergleich zu modernenOLED-Displaysist diese Sieben-Segment-LED weitaus einfacher, zuverlässiger bei extremen Temperaturen und viel kosteneffektiver für Anwendungen, die nur Zahlen anzeigen müssen. Ihre Einfachheit bedeutet auch einen geringeren Mikrocontroller-Aufwand für die Ansteuerung.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Kann ich diese Anzeige direkt mit einem 5V-Mikrocontroller-Pin ansteuern?A: Nein. Die typische Durchlassspannung beträgt 2,6V, und ein Mikrocontroller-Pin, der 5V ausgibt, benötigt einen Reihenwiderstand, um den Strom auf einen sicheren Wert (z.B. 10-20mA) zu begrenzen. Der Widerstandswert wäre ungefähr (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ohm.

F: Warum gibt es zwei gemeinsame Kathoden-Pins (1 und 6)?A: Sie sind intern verbunden. Dies bietet Designflexibilität (z.B. Anschluss an Masse an zwei Stellen für eine bessere Stromverteilung) und Redundanz für den Fall, dass eine Pin-Verbindung während des Lötens versagt.

F: Was bedeutet "nach Lichtstärke kategorisiert" für mein Design?A: Es bedeutet, dass Sie Teile aus demselben Intensitäts-Bin bestellen können, um sicherzustellen, dass alle Ziffern in Ihrer mehrstelligen Anzeige eine gleichmäßige Helligkeit haben. Wenn Gleichmäßigkeit kritisch ist, sollten Sie den Bin-Code bei der Bestellung angeben.

F: Kann ich diese Anzeige im Freien verwenden?A: Der Betriebstemperaturbereich erstreckt sich auf -35°C bis +85°C, was viele Außenbedingungen abdeckt. Allerdings kann das Kunststoffgehäuse bei längerer direkter UV-Sonneneinstrahlung degradieren, und die Anzeige ist nicht von Natur aus wasserdicht. Eine geeignete Schutzabdeckung oder konforme Beschichtung wäre für den Einsatz unter rauen Außenbedingungen notwendig.

11. Praktisches Design & Anwendungsfall

Fall: Entwurf eines einfachen digitalen Zählers. Ein Entwickler benötigt einen 3-stelligen Zähler für eine industrielle Produktionslinie. Er wählt drei LTS-367KR-02 Anzeigen. Er entwirft eine Leiterplatte mit den Anzeigen in einer Reihe. Ein Mikrocontroller (z.B. ein ATmega328) wird verwendet, um Impulse von einem Sensor zu zählen. Der Mikrocontroller steuert die Anzeigen in einer gemultiplexten Konfiguration an. Er verwendet 7 I/O-Pins, die über strombegrenzende Widerstände (z.B. 220Ω für ~10mA aus einer 5V-Versorgung) mit den Segment-Anoden (A-G) aller drei Anzeigen verbunden sind. Drei zusätzliche I/O-Pins werden verwendet, um NPN-Transistoren (oder einen dedizierten Treiber-IC wie einen ULN2003) zu steuern, die die gemeinsamen Kathodenleitungen jeder Ziffer nacheinander auf Masse schalten. Die Firmware beleuchtet jede Ziffer für einige Millisekunden und zyklisiert schnell, um den Eindruck zu erwecken, dass alle drei gleichzeitig eingeschaltet sind. Die hohe Helligkeit stellt sicher, dass der Zählerstand auf der Werkstattetage sichtbar ist. Die kategorisierte Lichtstärke der Anzeigen, im selben Bin angefordert, garantiert, dass alle drei Ziffern für den Bediener gleich hell erscheinen.

12. Prinzipielle Einführung

Das Funktionsprinzip basiert aufElektrolumineszenzin einem Halbleiter-p-n-Übergang. Das AlInGaP-Halbleitermaterial hat eine spezifische Bandlückenenergie. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die die Schwellenspannung des Übergangs (ca. 2,1-2,6V) überschreitet, werden Elektronen aus dem n-Typ-Bereich und Löcher aus dem p-Typ-Bereich in den aktiven Bereich injiziert, wo sie rekombinieren. Diese Rekombination setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts wird direkt durch die Bandlückenenergie des AlInGaP-Materials bestimmt, das so entwickelt wurde, dass es rotes Licht um 631-639 nm erzeugt. Jedes der sieben Segmente (und der Dezimalpunkt) ist eine separate LED mit ihrem eigenen Anodenanschluss, aber sie teilen sich einen gemeinsamen Kathodenanschluss und bilden so den im Datenblatt gezeigten elektrischen Schaltkreis.

13. Entwicklungstrends

Während diskrete Sieben-Segment-LED-Anzeigen wie die LTS-367KR-02 für einfache, zuverlässige und kosteneffektive numerische Anzeigen entscheidend bleiben, geht der breitere Trend in der Display-Technologie in Richtung Integration und Flexibilität. Dazu gehören:Integrierte Treiber-Anzeigen: Module, die die LED-Ziffern, strombegrenzende Widerstände und sogar einen einfachen Mikrocontroller oder Treiber-IC (wie solche mit I2C- oder SPI-Schnittstellen) enthalten, um die Bauteilanzahl und die Mikrocontroller-I/O-Anforderungen für den Systementwickler zu reduzieren.Höhere Dichte & Multifunktion: Gruppen von Ziffern mit zusätzlichen Symbolen oder Icons in einem einzigen Gehäuse.Fortschreitende LED-Technologie: Laufende Verbesserungen in AlInGaP- und InGaN- (für andere Farben) Materialien treiben Effizienz (Lumen pro Watt) und Helligkeit weiter nach oben, was einen geringeren Stromverbrauch oder erhöhte Sichtbarkeit ermöglicht. Dennoch dient das grundlegende Durchsteckgehäuse, gemeinsame Kathode Sieben-Segment-Display weiterhin als robuste, gut verstandene und hochzuverlässige Lösung für unzählige Anwendungen, bei denen seine Einfachheit ein Vorteil gegenüber komplexeren Grafik- oder Punktmatrix-Displays ist.